Deux études, dont les résultats intitulés «First sub-arcsecond submillimeter-wave [C I] image of 49 Ceti with ALMA» (disponibles en pdf) et «First detection of submillimeter-wave [13C I] 3P1-3P0 emission in a gaseous debris disk of 49 Ceti with ALMA» (disponibles en pdf) sont publiés respectivement dans les revues The Astrophysical Journal et The Astrophysical Journal Letters, font apparaître, grâce aux observations d'ALMA, que le disque de matière autour de la toute jeune étoile 49 Ceti (*) contient bien trop de gaz, 40 millions d'années après sa naissance, ce qui questionne les modèles de la formation des planètes qui sont incapables d'en rendre compte.

Relevons tout d'abord «que d'après les modèles de formation des planètes, elles commencent à naître dans un disque protoplanétaire riche en gaz et en poussière dont la durée de vie est d'environ 10 millions d'années», principalement du fait «que le gaz doit finir par s'évaporer sous l'action du rayonnement ultraviolet de la jeune étoile au centre du disque, ainsi que sous celui des jeunes soleils dans la pouponnière d'étoiles de l'amas ouvert, où tous ces astres sont nés presque en même temps».

Ensuite, le disque protoplanétaire laisse «la place à ce qui est appelé un disque de débris où les embryons de planètes et les planétésimaux continuent à interagir via des collisions». Néanmoins, «les observations montrent depuis quelque temps qu'un disque avec un contenu appréciable en gaz, plus précisément en monoxyde de carbone (CO), subsiste plus longtemps que ne l'autorisent les modèles cosmogoniques (parfois jusqu'à 100 millions d'années environ)». C'est, en particulier, le cas de l'étoile 49 Ceti qui a été observée par le réseau ALMA.

Rappelons ici que «l'étoile 49 Ceti est de type A sur la fameuse séquence principale: «19 fois plus lumineuse que le Soleil intrinsèquement», elle «se trouve à environ 186 années-lumière dans la direction de la constellation de la Baleine». Comme, en premier lieu du gaz de carbone atomique a été trouvé «dans le disque de débris autour de 49 Ceti en utilisant plus de 100 heures d'observations sur le télescope Aste», le réseau ALMA a été utilisé, en second lieu «pour obtenir une vue plus détaillée»: il est alors apparu que le gaz carbonique autour de 49 Ceti était «10 fois plus abondant» que dans l'estimation précédente.

En outre, les mesures «ont mis en évidence un rayonnement associé à un isotope rare du carbone autour de 49 Ceti, le carbone 13». Comme « la quantité de ¹³C n'est que de 1 % de ¹²C», cette détection de ¹³C dans le disque de débris était totalement inattendue». C'est d'ailleurs «la première fois que l'on voit une telle émission du ¹³C ordinairement noyée dans celle du ¹²C, ce qui confirme l'idée qu'il y a vraiment, vraiment beaucoup de gaz autour de 49 Ceti, en premier lieu sous forme d'hydrogène et en second lieu de monoxyde de carbone (CO)».

Ces observations posent un problème: en fait, ce carbone sous forme gazeuse détecté pourrait provenir de collisions entre des petits corps célestes, en particulier des comètes, mais la quantité de gaz déterminée maintenant avec ALMA nécessiterait une quantité de comètes «bien trop importante pour être compatible avec les modèles de la formation planétaire»; de plus, «cette quantité de gaz étant comparable à celles mesurées autour d'étoiles beaucoup plus jeunes dans la phase de formation planétaire, il n'y également pas de modèles théoriques pour expliquer pourquoi le gaz aurait pu persister aussi longtemps autour de 49 Ceti».

Lien externe complémentaire (source Simbad)

(*) 49 Ceti