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Les astronomes de l'Université de l'Arizona ont utilisé une nouvelle technique appelée «interférométrie à annulation» pour révéler le disque planétaire autour d'une étoile nouvellement formée. Cette technique d'annulation fonctionne en combinant la lumière de l'étoile centrale de manière à ce qu'elle soit annulée. Cela permet d'observer des objets plus faibles, tels que la poussière et les planètes. La planète représente probablement plusieurs fois la masse de Jupiter et tourne autour de son étoile à environ 1,5 milliard de kilomètres.
Les astronomes de l'Université d'Arizona ont utilisé pour la première fois une nouvelle technique appelée interférométrie annulation pour sonder un disque de poussière autour d'une jeune étoile proche. Ils ont non seulement confirmé que la jeune étoile avait un disque protoplanétaire - l'étoffe dont les systèmes solaires sont nés - mais ont découvert un espace dans le disque, ce qui est une preuve solide de la formation d'une planète.
"C'est très excitant de trouver une étoile qui, selon nous, devrait former des planètes, et de voir des preuves de ce qui se passe", a déclaré l'astronome UA Philip Hinz.
"En fin de compte, nous avons non seulement confirmé l'hypothèse que cette jeune étoile a un disque protoplanétaire, nous avons trouvé des preuves qu'une protoplanète géante, semblable à Jupiter, se forme dans ce disque", a déclaré Wilson Liu, doctorant et assistant de recherche sur le projet.
"Il y a des preuves que cette étoile est sur le point de devenir une star de la séquence principale", a ajouté Liu. "Donc, fondamentalement, nous attrapons une étoile qui est sur le point de devenir une étoile de séquence principale, et il semble qu'elle soit prise en train de former des planètes."
Les étoiles de la séquence principale sont celles comme notre soleil qui brûlent de l'hydrogène dans leur cœur.
Plus tôt cette année, Hinz et Liu ont réalisé que les observations de HD 100546 aux longueurs d'onde thermiques ou infrarouges moyennes montraient que l'étoile avait un disque de poussière.
Trouver des disques de poussière faibles est "analogue à trouver une lampe de poche allumée à côté de l'Arizona Stadium lorsque les lumières sont allumées", a déclaré Liu.
La technique de réduction à zéro combine la lumière des étoiles de manière à ce qu'elle soit annulée, créant un fond sombre où l'image de l'étoile se trouverait normalement. Parce que HD 100546 est une si jeune étoile, son disque de poussière est encore relativement brillant, à peu près aussi brillant que l'étoile elle-même. La technique d'annulation est nécessaire pour distinguer ce que la lumière vient de l'étoile, qui peut être supprimée, et ce qui vient du disque de poussière étendu, que l'annulation ne supprime pas.
Les astronomes Hinz et UA Michael Meyer, Eric Mamajek et William Hoffmann ont pris les observations en mai 2002. Ils ont utilisé BLINC, le seul interféromètre d'annulation fonctionnant au monde, ainsi que MIRAC, une caméra infrarouge intermédiaire de pointe, sur le télescope Magellan de 6,5 mètres (21 pieds) de diamètre au Chili pour étudier l'étoile d'environ 10 millions d'années dans le ciel de l'hémisphère sud.
En règle générale, la poussière dans les disques autour des étoiles est uniformément répartie, formant un nuage continu, aplati et en orbite de matériau qui est chaud sur le bord intérieur mais froid sur la plus grande partie de la distance jusqu'au bord extérieur glacial.
«La réduction des données était suffisamment compliquée pour que nous ne nous rendions compte que plus tard qu’il y avait un espace interne dans le disque», a noté Hinz.
«Nous avons réalisé que le disque apparaissait à peu près de la même taille à des longueurs d'onde plus chaudes (10 microns) et à des longueurs d'onde plus froides (20 microns). La seule façon qui pourrait être, c'est s'il y a un écart intérieur. "
L'explication la plus probable de cet écart est qu'il est créé par le champ gravitationnel d'une protoplanète géante = AD un objet qui pourrait être plusieurs fois plus massif que Jupiter. Les chercheurs pensent que la protoplanète tourne autour de l'étoile à environ 10 UA. (Une UA, ou unité astronomique, est la distance entre la Terre et le soleil. Jupiter est à environ 5 AU du soleil.)
Les astronomes des Pays-Bas et de la Belgique avaient auparavant utilisé l'observatoire spatial infrarouge pour étudier HD 100546, à 330 années-lumière de la Terre. Ils ont détecté de la poussière semblable à une comète autour de l'étoile et ont conclu qu'il pourrait s'agir d'un disque protoplanétaire. Mais le télescope spatial européen était trop petit pour voir clairement la poussière entourant l'étoile.
Hinz, qui a développé BLINC, utilise l'interféromètre d'annulation avec deux télescopes de 6,5 mètres depuis trois ans pour son étude des étoiles proches à la recherche de systèmes protoplanétaires. En plus du télescope Magellan qui couvre l'hémisphère sud, Hinz utilise le MMT UA / Smithsonian de 6,5 mètres au sommet du mont Hopkins, en Arizona, pour le ciel de l'hémisphère nord. = 20
Hinz a développé BLINC en tant que démonstration technologique pour la mission Terrestrial Planet Finder, qui est gérée pour la NASA par le Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californie. La NASA, qui finance l'enquête Hinz, soutient la recherche sur la formation de systèmes solaires dans le cadre de son programme Origins et est développer l'interférométrie annulante pour Terrestrial Planet Finder.
«L'interférométrie nulle est très excitante car il s'agit de l'une des rares technologies qui peut directement imager des environnements circumstellaires», a déclaré Liu.
L'utilisation de MIRAC, la caméra développée par William Hoffmann et d'autres, était importante car elle est sensible aux longueurs d'onde dans l'infrarouge moyen, a déclaré Hinz. Les astronomes devront chercher dans les longueurs d'onde infrarouges moyennes, qui correspondent aux températures ambiantes, pour trouver des planètes avec de l'eau liquide et une vie possible, a-t-il déclaré.
L'enquête de Hinz comprend HD 100546 et d'autres étoiles «Herbig Ae», qui sont de jeunes étoiles proches généralement plus massives que notre soleil, mais ne sont pas encore des étoiles de la séquence principale propulsées par la fusion nucléaire.
Hinz et Liu prévoient d'observer des systèmes stellaires de plus en plus matures, à la recherche de disques et de planètes de poussière circumstellaires de plus en plus faibles, alors qu'ils continuent d'améliorer l'interférométrie annulante et les technologies d'optique adaptative. L'optique adaptative est une technique qui élimine les effets de l'atmosphère chatoyante de la Terre de la lumière des étoiles.
Hinz et d'autres de l'UA Steward Observatory conçoivent un interféromètre de mise à zéro pour le grand télescope binoculaire, qui verra le ciel avec deux miroirs de 8,4 mètres (27 pieds) de diamètre sur le mont Graham, en Arizona, en 2005.
Source d'origine: UA News
