Deux études, dont les résultats disponibles en pdf sont intitulés «A Kinematical Detection of Two Unseen Jupiter Mass Em-bedded Protoplanets» et «Kinematic evidence for an embedded protoplanet in a circumstellar disc» et publiés dans la revue The Astrophysical Journal Letters, ont permis, grâce au réseau  ALMA et à l'utilisation d’une toute nouvelle méthode de détection planétaire, d'identifier des indices probants de l’existence de trois jeunes exoplanètes autour de l’étoile HD 163296 (*): elles sont ainsi «les toute premières planètes détectées au moyen d’ALMA».

Indiquons tout d'abord que l’étoile HD 163296, «située à quelque 330 années lumière de la Terre dans la constellation du Sagittaire (L’Archer)» et «dotée d’une masse environ deux fois supérieure à celle du Soleil», n’est «âgée que de quatre millions d’années (ce qui représente un millième de l’âge du Soleil).

Dans ce contexte, la nouvelle méthode de détection d'exoplanètes, «basée sur l’identification d’une dynamique inhabituelle du gaz qui emplit le disque protoplanétaire», a permis d'examiner à petite échelle le mouvement du monoxyde de carbone (CO) disséminé sur l’ensemble du disque entourant cette étoile jeune au lieu «de se focaliser sur la poussière qui emplit le disque et que les observations d’ALMA permettent de cartographier avec précision».

Comme les molécules de CO «émettent une raie millimétrique très particulière qu’ALMA est capable d’observer en détail», les «subtiles variations de longueur d’onde de cette lumière générées par l’effet Doppler révèlent les mouvements du gaz au sein du disque». Grâce à cela, la première étude citée «a identifié la présence de deux planètes à respectivement 12 milliards et 21 milliards de kilomètres de l’étoile», tandis que la seconde «a localisé une troisième planète distante de 39 milliards de kilomètres de l’étoile centrale».

Les deux études «ont utilisé des versions voisines de la même méthode, à la recherche d’anomalies dans le flot de gaz» qui prouvent «que le gaz interagit avec un objet massif»: il s'agissait d'identifier «les zones de discontinuité dans le flot de gaz», tout à fait «similaires aux tourbillons qui se forment autour des rochers dans un torrent»: l'analyse minutieuse de ce mouvement permet d'estimer «l’influence de corps planétaires de masses semblables à celles de Jupiter».

Plus précisément, la technique utilisée par la première étude citée, qui «reposait sur la détection de variations de l’ordre de quelques pour cent dans le flot de gaz», a «mis en évidence les conséquences de l’existence de plusieurs planètes sur les mouvements du gaz à proximité directe de l’étoile» alors que la technique utilisée par la seconde, qui «permettait de mesurer le flot de gaz de façon plus directe», «est davantage adaptée à l’étude de la partie externe du disque», de sorte que bien qu'elle «se limite à la détection de déviations supérieures, de l’ordre de 10%, dans le flot de gaz», elle a permis «de localiser la troisième planète avec une précision plus élevée».

Lien externe complémentaire (source Simbad)

(*) HD 163296