De nouvelles informations sur la formation des planètes
Les planètes sont un sous-produit de la formation des étoiles. Lorsqu’une étoile naît, un disque protostellaire dense composé de gaz et de poussières se forme et se met à tourner autour de la nouvelle étoile. C’est à l’intérieur de ce disque que les planètes commencent à prendre forme. Bien que les scientifiques sachent que ces disques possèdent des sous-structures complexes, se manifestant principalement sous la forme d’anneaux, qui sont propices à la formation de planètes, les processus dynamiques qui se produisent à l’intérieur de ces disques de poussières et de gaz restent un mystère. Toutefois, grâce au travail effectué dans le cadre du projet DUSTBUSTERS, financé par l’UE, les choses commencent à changer. «Notre objectif était de nous frayer un chemin à travers la poussière et de bien voir ce qui se passe à l’intérieur de ces disques», explique Giuseppe Lodato, chercheur à l’université de Milan, partenaire coordinatrice du projet. «Plus précisément, nous voulions étudier les instabilités gravitationnelles, la déformation et la déchirure du disque, la coagulation des poussières, les interactions planète-disque, ainsi que l’évolution des systèmes impliquant des étoiles binaires.»
Le «GI-wiggle» et les instabilités gravitationnelles
Tirant parti de la puissance de télescopes et d’instruments à haute résolution tels que le grand réseau d’antennes millimétrique/submillimétrique de l’Atacama (ALMA pour «Atacama Large Millimeter/submillimeter Array»), le projet a commencé à examiner les questions liées à l’interaction des nouvelles planètes avec l’environnement de gaz et de poussières dans lequel elles naissent. L’une de ces questions était l’étude des disques autogravitants. Le projet a mis en place un groupe de travail pour analyser la dynamique de ces systèmes et, dans une série d’articles, a décrit avec succès ce que l’on appelle «GI-wiggle», la signature des instabilités gravitationnelles dans un disque. Selon Giuseppe Lodato, cette ligne de recherche a ouvert la voie au développement d’une nouvelle méthode de mesure de la masse des disques basée sur les courbes de rotation. «Ces résultats ont largement contribué à déplacer notre attention de l’étude de l’émission du continuum thermique des disques vers l’étude de l’émission des raies moléculaires, un changement qui nous permet en fin de compte de mieux explorer la cinématique des disques», explique-t-il.
Grandes populations de disques, environnement et formation des planètes
Un autre élément clé du projet a été l’étude de vastes populations de disques. «Nous avons mis au point une nouvelle méthode pour analyser des populations synthétiques de disques, ce qui nous aide à comprendre comment la turbulence ou les vents magnétiques du disque pourraient affecter l’évolution à long terme du disque», note Giuseppe Lodato. Le projet, qui a été soutenu par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, s’est également intéressé au rôle de l’environnement dans la formation des planètes, et plus particulièrement à la manière dont les disques peuvent être fortement déformés par les interactions avec les systèmes liés et les survols stellaires.
Une communauté mondiale de scientifiques
Bien que les résultats scientifiques de DUSTBUSTERS soient révolutionnaires, son plus grand héritage est peut-être sa communauté mondiale de scientifiques. Collectivement, cette communauté de 58 scientifiques a participé à plusieurs grands projets de recherche internationaux. En outre, ils ont publié plus de 270 articles scientifiques et participé à la rédaction de l’ouvrage de référence sur les protoétoiles et les planètes. «Ce dont je suis le plus fier va au-delà des résultats scientifiques immédiats et est lié à la création d’une communauté dont l’impact ira bien au-delà du projet lui-même», conclut Giuseppe Lodato. «Les scientifiques impliqués dans le projet DUSTBUSTERS ont clairement le sentiment de participer à quelque chose de grand, à un effort communautaire pour comprendre la formation des planètes.»
Mots‑clés
DUSTBUSTERS, planètes, formation des planètes, télescopes, étoile, GI-wiggle, instabilités gravitationnelles, grand réseau d’antennes millimétrique/submillimétrique de l’Atacama, ALMA