Des spirales de gaz autour de l’étoile jeune AB Aurigae

Les planètes se forment dans des disques composés de poussières et de gaz. Les interactions gravitationnelles avec les planètes peuvent modifier les orbites des grains de poussières, créant des sillons ou des cavités dans ces disques. Elles peuvent aussi générer des ondes de densité spirales dans le disque de gaz.  Pour comprendre quand et ou se forment les planètes, la capacité d’ALMA à fournir des images à haute résolution spatiale de l’émission des poussières et du gaz permet de révéler ces traces indirectes de planètes en formation cachées dans les disques.

Image ALMA de l’anneau de poussières (en rouge) et des spirales de gaz (en bleu) dans le disque circumstellaire AB Aurigae. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Tang et al. | Download image

Des cavités et des structures spirales dans la distribution des poussières ont déjà été vue séparément dans quelques disques. Les nouvelles images de l’étoile jeune AB Aurigae (*) montrent clairement des spirales de gaz dans une cavité de poussière. Cette première détection suggère l’existence d’au moins 2 planètes géantes dans ce système. Un planète à 80 unités astronomiques (ua: la distance terre-soleil) de l’étoile permet de confiner l’anneau de poussière, alors qu’une autre à moins de 30 au permettrait de générer les structures spirales.

Ces spirales de gaz nous apportent une dimension supplémentaire dans notre compréhension des interactions disques-planètes. Des structures similaires vues précédemment en infrarouge proche apparaissent au bord interne des spirales gazeuses. Ceci s’explique par l’épaisseur des spirales, qui lui permettent de diffuser plus de lumière du coté près de l’étoile. L’ensemble du gaz est en rotation Keplerienne autour de l’étoile, sauf à la position de l’une des hypothétiques planètes, à 30 au de l’étoile, ou les vitesses sont plus élevées, suggérant des mouvements particuliers autour de la planète en formation.

(*) AB Aur est une étoile d’environ 2 Masses solaires, âgée de moins de 4 millions
d’années

Contact au LAB : Stéphane Guilloteau

Pour aller plus loin : http://www.almaobservatory.org/en/press-room/press-releases/1164-astronomers-found-spirals-inside-a-dust-gap-of-a-young-star-forming-disk

Tang, Guilloteau, Dutrey et al. 2017 The Astrophysical Journal, Volume 840, Number 1