Naissance de futurs systèmes planétaires dans une étoile double

Une équipe internationale incluant une astronome de l'Observatoire de Paris - PSL obtient l'étude la plus détaillée et complète à ce jour d'une étoile double aux toutes premières étapes de sa formation. Ces travaux font l'objet d'un article à paraître dans The Astrophysical Journal.

Les planètes se forment autour d'étoiles jeunes, dans des disques protoplanétaires, par lente agrégation de particules de glace et de poussière. Habituellement, la modélisation de ces modèles se base sur des étoiles isolées comme le Soleil. Or, la plupart des étoiles sont en fait des systèmes binaires, à savoir deux étoiles tournant l'une autour de l'autre.


Autour de SVS 13, une très jeune étoile binaire, des astronomes ont ainsi observé, avec des détails sans précédent, le matériau primordial qui pourrait à l'avenir donner naissance à au moins deux systèmes planétaires.

Ces observations révèlent pour la première fois que chaque étoile du système est entourée d'un disque de gaz et de poussières en rotation, autrement dit d'un futur système planétaire. Tous deux sont alimentés en matière primitive à partir d'un disque externe "circumbinaire", via de grands bras spiraux.

Ces travaux à paraître dans The Astrophysical Journal résultent d'une longue accumulation de données obtenues depuis trente ans avec différents radiotélescopes.

"Nos observations précédentes de ce système, avec l'interféromètre de l'IRAM au Plateau de Bure, avaient révélé une grande richesse en molécules complexes (cf. Lefèvre et al. 2017).Grâce à de nouvelles données obtenues parl'interféromètre radio ALMA, nous avons pu doubler le nombre de molécules détectées et les localiser précisément: dans le disque du compagnon le plus enfoui", indique Sylvie Cabrit, astronome de l'Observatoire de Paris - PSL et coauteure de l'article.

Près de trente molécules différentes ont été identifiées autour des deux proto-étoiles, dont treize molécules organiques complexes, précurseurs de la vie (sept d'entre elles ont été détectées pour la première fois dans ce système).

"C'est la première fois qu'une telle différenciation chimique est vue dans un système binaire aussi proche. C'est une étape de plus vers la compréhension de la diversité des systèmes planétaires observés", ajoute Sylvie Cabrit.


Cette nouvelle étude, probablement la plus complète à ce jour d'un système stellaire binaire en formation, fait non seulement la lumière sur la nature des deux proto-étoiles et leur environnement, mais aussi sur leur dynamique et la façon dont elles se comportent l'une par rapport à l'autre.

Elle fournit des paramètres cruciaux aux prochaines simulations numériques pour tester des premiers stades de la formation des étoiles binaires.

Références:
A. K. Díaz-Rodríguez et al. "The Physical Properties of the SVS 13 Protobinary System: Two Circumstellar Disks and a Spiraling Circumbinary Disk in the Making". Accepted for publication in The Astrophysical Journal.
C. Lefèvre, S. Cabrit, et al.:"CALYPSO view of SVS 13A with PdBI: Multiple jet sources" Astronomy & Astrophysics, 604, L1 (Étude de 2017 menée avec l'interféromètre de l'IRAM au Plateau de Bure) DOI: 10.1051/0004-6361/201730766

Lire aussi sur ce même sujet les informations (en anglais):
- sur le site de l'Université de Manchester
- sur le site de l'Institut d'Astrophysique d'Andalousie