Les chercheurs ont découvert de la vapeur d'eau dans le disque autour d'une jeune étoile, exactement à l'endroit où des planètes pourraient se former. L’eau est un ingrédient clé de la vie sur Terre et jouerait également un rôle critical dans la formation des planètes. Pourtant, jusqu'à présent, nous n'avions jamais été en mesure de cartographier la répartition de l'eau dans un disque steady et froid, le kind de disque offrant les situations les furthermore favorables à la development des planètes autour des étoiles.
- Les astronomes ont découvert de la vapeur d'eau dans un disque autour d'une jeune étoile, là où des planètes pourraient se former.
- La quantité d'eau trouvée dans ce disque est remarquable et pourrait affecter la composition chimique des planètes en formation.
- Les observations ont été rendues possibles grâce à l'ALMA, offrant des conditions exceptionnelles pour résoudre spatialement l'eau dans un disque formant une planète.
Les nouvelles découvertes ont été rendues possibles grâce au Atacama Big Millimeter/submillimeter Array (ALMA), dont l’Observatoire européen austral (ESO) est partenaire.
« Je n'aurais jamais imaginé que nous pourrions capturer une image d'océans de vapeur d'eau dans la même région où une planète est susceptible de se former », déclare Stefano Facchini, astronome à l'Université de Milan, en Italie, qui a dirigé l'étude publiée aujourd'hui dans Mother nature. Astronomie.
Les observations révèlent au moins trois fois in addition d'eau que dans tous les océans de la Terre dans le disque interne de la jeune étoile semblable au Soleil HL Tauri, située à 450 années-lumière de la Terre dans la constellation du Taureau.
« Il est vraiment remarquable que nous puissions non seulement détecter mais également capturer des photographs détaillées et résoudre spatialement la vapeur d'eau à une distance de 450 années-lumière de nous », ajoute le co-auteur Leonardo Testi, astronome à l'Université de Bologne, en Italie. Les observations « résolues spatialement » avec ALMA permettent aux astronomes de déterminer la répartition de l'eau dans différentes régions du disque.
« Participer à une découverte aussi importante dans le disque emblématique HL Tauri était au-delà de ce à quoi je m'attendais pour ma première expérience de recherche en astronomie », ajoute Mathieu Vander Donckt de l'Université de Liège, en Belgique, qui était étudiant en grasp lorsqu'il a participé. dans la recherche.
Une quantité importante d’eau a été trouvée dans la région où existe une lacune connue dans le disque HL Tauri.
Des espaces en forme d'anneau sont creusés dans des disques riches en gaz et en poussière par les jeunes corps ressemblant à des planètes en orbite au fur et à mesure qu'ils rassemblent de la matière et grandissent. « Nos pictures récentes révèlent une quantité substantielle de vapeur d'eau à différentes distances de l'étoile, y compris un espace où une planète pourrait potentiellement se previous à l'heure actuelle », explique Facchini. Cela suggère que cette vapeur d’eau pourrait affecter la composition chimique des planètes qui se forment dans ces régions.
Observer l'eau avec un télescope au sol n'est pas une mince affaire, car or truck l'abondance de vapeur d'eau dans l'atmosphère terrestre dégrade les signaux astronomiques. ALMA, exploité par l'ESO en collaboration avec ses partenaires internationaux, est un ensemble de télescopes situés dans le désert chilien d'Atacama, à environ 5 000 mètres d'altitude, construits dans un environnement élevé et sec spécifiquement pour minimiser cette dégradation, offrant ainsi des conditions d'observation exceptionnelles. « À ce jour, ALMA est la seule installation able de résoudre spatialement l'eau dans un disque froid formant une planète », déclare le co-auteur Wouter Vlemmings, professeur à l'Université de technologie Chalmers en Suède.
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« C'est vraiment passionnant d'observer directement, sur une image, des molécules d'eau libérées par des particules de poussière glacée », déclare Elizabeth Humphreys, astronome à l'ESO qui a également participé à l'étude. Les grains de poussière qui composent un disque sont les graines de la development des planètes, entrant en collision et s’agglutinant en corps toujours additionally grands en orbite autour de l’étoile. Les astronomes pensent que là où il fait suffisamment froid pour que l’eau gèle sur les particules de poussière, les éléments se collent plus efficacement – un endroit idéal pour la development des planètes.
« Nos résultats montrent comment la présence d'eau peut influencer le développement d'un système planétaire, tout comme elle l'a fait il y a 4,5 milliards d'années dans notre propre système solaire », ajoute Facchini.
Avec les mises à niveau d'ALMA et la mise en service du télescope extrêmement grand (ELT) de l'ESO au cours de la décennie, la development des planètes et le rôle que l'eau y joue deviendront in addition clairs que jamais. En particulier, METIS, l'imageur et spectrographe ELT dans l'infrarouge moyen, offrira aux astronomes des vues inégalées des régions intérieures des disques de development des planètes, où se forment des planètes comme la Terre.
Remarques
* Les nouvelles observations ont utilisé les récepteurs Band 5 et Band 7 d'ALMA. Les bandes 5 et 7 étaient des développements européens, respectivement chez Chalmers/NOVA (Netherlands Analysis School for Astronomy) et IRAM (Institut de radioastronomie millimétrique), avec la participation de l'ESO. La bande 5 a étendu ALMA à une nouvelle gamme de fréquences spécifiquement destinée à la détection et à l'imagerie de l'eau dans l'univers local.
Dans cette étude, l’équipe a observé trois raies spectrales de l’eau sur les deux gammes de fréquences du récepteur pour cartographier les gaz à différentes températures à l’intérieur du disque.
