Äîêóìåíò âçÿò èç êýøà ïîèñêîâîé ìàøèíû. Àäðåñ îðèãèíàëüíîãî äîêóìåíòà : http://www.eso.org/public/belgium-fr/news/eso1333/
Äàòà èçìåíåíèÿ: Unknown
Äàòà èíäåêñèðîâàíèÿ: Tue Apr 12 11:49:49 2016
Êîäèðîâêà: IBM-866
De la neige dans un syst†ème plan†étaire en formation | ESO Belgique

eso1333fr-be — Communiqu†é de presse scientifique

De la neige dans un syst†ème plan†étaire en formation

Un point de rep†ère glacial pour la formation des plan†ètes et des com†ètes

18 juillet 2013

Une limite neigeuse a †ét†é pour la toute premi†ère fois d†étect†ée dans un syst†ème plan†étaire naissant et †éloign†é. La limite neigeuse, situ†ée dans le disque qui entoure l'†étoile TW Hydrae, une †étoile semblable au Soleil, promet de nous renseigner davantage sur la formation des plan†ètes et des com†ètes, sur l'origine de leur composition ainsi que l'histoire du Syst†ème Solaire. Les r†ésultats sont publi†és aujourd'hui dans la revue Science Express.

Des astronomes utilisant le Vaste R†éseau d'Antenne (Sub-)Millim†étrique de l'Atacama (ALMA) ont acquis la toute premi†ère image d'une limite neigeuse dans un syst†ème plan†étaire naissant. Sur Terre, de telles limites se forment †à des altitudes †élev†ées, o†µ les basses temp†ératures transforment l'humidit†é de l'air en neige. Cette limite appara†ît clairement sur les flancs d'une montagne, l†à o†µ les sommets enneig†és s'arr†êtent pour laisser place †à la paroi rocheuse.

Les limites neigeuses se constituent de fa†çon semblable autour d'†étoiles jeunes, dans les confins recul†és, plus froids, des disques †à partir desquels les syst†èmes plan†étaires se forment. A mesure qu'elle s'†éloigne de l'†étoile, l'eau (H2O) est la premi†ère †à geler, constituant ainsi la premi†ère limite neigeuse. A plus grande distance de l'†étoile, alors que les temp†ératures baissent, des mol†écules plus exotiques sont susceptibles de geler †à leur tour et de se transformer en neige, comme le dioxyde de carbone (CO2), le m†éthane (CH4), et le monoxyde de carbone (CO). Ces diff†érentes neiges donnent aux grains de poussi†ère une enveloppe ext†érieure collante et jouent un r†‡le essentiel en bloquant leur tendance naturelle †à se fragmenter lors de collisions, leur permettant ainsi de constituer les pierres angulaires des plan†ètes et des com†ètes. La neige augmente †également la quantit†é de mati†ère solide disponible et peut consid†érablement acc†él†érer le processus de formation plan†étaire.

Chacune de ces diff†érentes limites neigeuses òÀÓ caract†éristiques de l'eau, du dioxyde de carbone, du m†éthane, du monoxyde de carbone òÀÓ explique la formation de certaines cat†égories de plan†ètes [1]. Autour d'une †étoile comme le Soleil dans un syst†ème plan†étaire semblable au n†‡tre, la limite eau-neige se situerait †à une distance comprise entre les orbites de Mars et de Jupiter, et la limite neigeuse du monoxyde de carbone correspondrait †à l'orbite de Neptune.

La limite neigeuse rep†ér†ée par ALMA constitue le premier aper†çu de la limite neigeuse du monoxyde de carbone autour de TW Hydrae, une jeune †étoile situ†ée †à 175 ann†ées-lumi†ère de la Terre. Les astronomes pensent que ce syst†ème plan†étaire en cours de formation ressemble en de nombreux points †à notre Syst†ème Solaire lorsqu'il †était †âg†é de quelques millions d'ann†ées seulement.

ˆë ALMA nous a fourni la premi†ère v†éritable image d'une limite neigeuse autour d'une †étoile jeune, ce qui est tr†ès excitant puisque cela nous renseigne sur la gen†èse du Syst†ème Solaire ˆ¨ nous confie Chunhua ˆë Charlie ˆ¨ Qi (Centre d'Astrophysique de Harvard-Smith, Cambridge, Etats-Unis), l'un des deux co-auteurs principaux de l'article. ˆë Nous pouvons †à pr†ésent distinguer les d†étails jadis invisibles des limites externes gel†ées d'un syst†ème plan†étaire †à la fois distinct et semblable au n†‡tre ˆ¨.

Mais les cons†équences de l'existence d'une limite neigeuse de monoxyde de carbone pourraient bien ne pas se limiter †à la seule formation des plan†ètes. La glace de monoxyde de carbone est n†écessaire †à la formation de m†éthanol, l'un des constituants de mol†écules organiques plus complexes essentielles †à la vie. Si les com†ètes ont transport†é ces mol†écules vers de nouvelles plan†ètes en formation de type Terre, il se pourrait que ces plan†ètes abritent les ingr†édients n†écessaires †à l'apparition de la vie.

Jusqu'†à pr†ésent, les limites neigeuses n'avaient jamais †ét†é photographi†ées directement parce qu'elles se forment toujours dans le plan central relativement †étroit d'un disque protoplan†étaire, de sorte que leur localisation et leur extension pr†écises ne pouvaient †être d†étermin†ées. Au dessus et au dessous de cette †étroite r†égion qui correspond aux limites neigeuses, le rayonnement en provenance de l'†étoile emp†êche la formation de glace. La concentration de poussi†ère et de gaz dans le plan central permet d'isoler la r†égion de ce rayonnement, et donc au monoxyde de carbone ainsi qu'†à d'autres gaz de se refroidir puis de geler.

Cette †équipe d'astronomes est parvenue, au moyen d'une astuce, †à scruter l'int†érieur du disque, jusqu'†à la r†égion de formation de la neige. Au lieu de rechercher la neige òÀÓ qui ne peut †être observ†ée directement òÀÓ ils ont tent†é de d†étecter la pr†ésence d'une mol†écule baptis†ée diazenylium (N2H+), qui brille intens†ément dans la partie millim†étrique du spectre et constitue donc une cible parfaite pour un t†élescope tel qu'ALMA. Cette mol†écule, fragile, est facilement d†étruite en pr†ésence d'un gaz de monoxyde de carbone, elle n'existe donc en quantit†é d†étectable que dans les r†égions au sein desquelles le gaz de monoxyde de carbone s'est chang†é en neige et ne peut plus la d†étruire. En r†ésum†é, la recherche de diazenylium constitue la cl†é de la d†étection de la neige de monoxyde de carbone.

La sensibilit†é et la r†ésolution exceptionnelles d'ALMA ont permis aux astronomes de d†éterminer l'existence ainsi que la distribution de diazenylium, de situer †également cette limite †à environ 30 unit†és astronomiques de l'†étoile (soit 30 fois la distance Terre-Soleil). On obtient ainsi une image en n†égatif de la neige de monoxyde de carbone dans le disque entourant TW Hydrae, qui peut †être utilis†ée pour confirmer la localisation th†éorique de la limite neigeuse du monoxyde de carbone òÀÓ le bord int†érieur de l'anneau de diazenylium.

ˆë Pour les besoins de ces observations, nous n'avons utilis†é que 26 des 66 antennes constituant l'effectif complet d'ALMA. Des traces de limites neigeuses autour d'autres †étoiles apparaissent d†éj†à sur d'autres observations d'ALMA, et nous sommes convaincus que de futures observations, effectu†ées au moyen du r†éseau complet, en r†év†èleront bien d'autres et nous procureront des donn†ées tout aussi excitantes concernant la formation et l'†évolution des plan†ètes. Patientons et voyons ˆ¨ conclut Michiel Hogerheijde de l'Observatoire de Leiden aux Pays Bas.

Notes

[1] A titre d'exemple, les plan†ètes rocheuses s†èches se forment †à l'int†érieur de la limite eau-neige (au plus pr†ès de l'†étoile), l†à o†µ seule la poussi†ère peut exister. A l'inverse, les plan†ètes g†éantes glac†ées se forment au-del†à de la limite neigeuse du monoxyde de carbone.

Plus d'informations

ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) est un †équipement international pour l'astronomie. Il est le fruit d'un partenariat entre l'Europe, l'Am†érique du Nord et l'Asie de l'Est en coop†ération avec la R†épublique du Chili. ALMA est financ†é en Europe par l'ESO (Observatoire Europ†éen Austral), en Am†érique du Nord par la NSF (Fondation Nationale de la Science) en coop†ération avec le NRC (Conseil National de la Recherche au Canada) et le NSC (Conseil National de la Science †à Ta†ïwan), en Asie de l'Est par les Instituts Nationaux des Sciences Naturelles (NINS) du Japon avec l'Academia Sinica (AS) †à Ta†ïwan. La construction et les op†érations d'ALMA sont pilot†ées par l'ESO pour l'Europe, par le National Radio Astronomy Observatory (NRAO), dirig†é par Associated Universities, Inc. (AUI) pour l'Am†érique du Nord et par le National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) pour l'Asie de l'Est. L'Observatoire commun ALMA (JAO pour Joint ALMA Observatory) apporte un leadership et un management unifi†és pour la construction, la mise en service et l'exploitation d'ALMA.

Ce travail de recherche a fait l'objet d'un article †à para†ître dans l'†édition du 18 juillet 2013 de Science Express.

L'†équipe est constitu†ée de C. Qi (Centre d'Astrophysique de Harvard-Smith, Etats-Unis), K. I. †Öberg (D†épartements de Chimie et d'Astronomie, Universit†é de Virginie, Etats-Unis), D. J. Wilner (Centre d'Astrophysique de Harvard-Smith, Etats-Unis), P. d'Alessio (Centre de Radioastronomie et d'Astrophysique, Universit†é Nationale Autonome de Mexico, Mexique), E. Bergin (D†épartement d'Astronomie, Universit†é du Michigan, Etats-Unis), S. M. Andrews (Centre d'Astrophysique de Harvard-Smiths, Etats-Unis), G. A. Blake (Division des sciences g†éologiques et plan†étaires, Institut de Technologie de Californie, Etats-Unis), M. R. Hogerheijde (Observatoire de Leiden, Universit†é de Leiden, Pays-Bas) et E. F. van Dishoeck (Institut Max Planck d†édi†é †à la Physique Extraterrestre, Allemagne). Qi et †Öberg †étaient les co-auteurs principaux de cet article.

L'ESO est la premi†ère organisation intergouvernementale pour l'astronomie en Europe et l'observatoire astronomique le plus productif au monde. L'ESO est soutenu par 15 pays : l'Allemagne, l'Autriche, la Belgique, le Br†ésil, le Danemark, l'Espagne, la Finlande, la France, l'Italie, les Pays-Bas, le Portugal, la R†épublique Tch†èque, le Royaume-Uni, la Su†ède et la Suisse. L'ESO conduit d'ambitieux programmes pour la conception, la construction et la gestion de puissants †équipements pour l'astronomie au sol qui permettent aux astronomes de faire d'importantes d†écouvertes scientifiques. L'ESO joue †également un r†‡le de leader dans la promotion et l'organisation de la coop†ération dans le domaine de la recherche en astronomie. L'ESO g†ère trois sites d'observation uniques, de classe internationale, au Chili : La Silla, Paranal et Chajnantor. †À Paranal, l'ESO exploite le VLT ˆë Very Large Telescope ˆ¨, l'observatoire astronomique observant dans le visible le plus avanc†é au monde et deux t†élescopes d†édi†és aux grands sondages. VISTA fonctionne dans l'infrarouge. C'est le plus grand t†élescope pour les grands sondages. Et, le VLT Survey Telescope (VST) est le plus grand t†élescope con†çu exclusivement pour sonder le ciel dans la lumi†ère visible. L'ESO est le partenaire europ†éen d'ALMA, un t†élescope astronomique r†évolutionnaire. ALMA est le plus grand projet astronomique en cours de r†éalisation. L'ESO est actuellement en train de programmer la r†éalisation d'un t†élescope europ†éen g†éant (E-ELT pour European Extremely Large Telescope) de la classe des 39 m†ètres qui observera dans le visible et le proche infrarouge. L'E-ELT sera ˆë l'ŠÓil le plus grand au monde tourn†é vers le ciel ˆ¨.

Liens

Contacts

Rodrigo Alvarez
Planetarium, Royal Observatory of Belgium
Brussels, Belgium
Tel: +32 2 474 70 50
Email: eson-belgium@eso.org

Chunhua Qi
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
Cambridge, Mass., USA
Tel: +1 617 495 7087
Email: cqi@cfa.harvard.edu

Michiel Hogerheijde
Leiden Observatory
Leiden, The Netherlands
Tel: +31 6 4308 3291
Email: michiel@strw.leidenuniv.nl

Richard Hook
ESO, Public Information Officer
Garching bei M†®nchen, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Mobile: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Ce texte est une traduction du communiqu†é de presse de l'ESO eso1333.
Utilisation des images et des vid†éos de l'ESO
Are you a journalist? Subscribe to the ESO Media Newsletter in your language.

A propos du communiqu†é de presse

Communiqu†é de presse Nˆ:eso1333fr-be
Nom:TW Hydrae
Type:Milky Way : Star : Circumstellar Material
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Science data:2013Sci...341..630Q

Images

Vue d'artiste des limites neigeuses autour de TW Hydrae
Vue d'artiste des limites neigeuses autour de TW Hydrae
Image d'ALMA de la limite neigeuse du monoxyde de carbone
Image d'ALMA de la limite neigeuse du monoxyde de carbone
Eloignement de la limite neigeuse compar†é au Syst†ème Solaire
Eloignement de la limite neigeuse compar†é au Syst†ème Solaire

Voir aussi notre

Send us your comments!
Subscribe to receive news from ESO in your language
Accelerated by CDN77