Elle a moins d’un million d’années : des astronomes assistent à la croissance de la plus jeune planète jamais observée

Beaucoup de chemin a été parcouru dans le monde des exoplanètes par les astronomes depuis la première découverte de tels astres autour d'une étoile sur la séquence principale en 1995. Cependant, bien qu'en septembre 2026, plus de 8 290 d'entre elles soient connues dans la Voie lactée et comptabilisées par le célèbre site de l'Encyclopédie des planètes extrasolaires, fondé par Jean Schneider de l'observatoire de Paris, nous n'en sommes encore qu'au début de l'exploration de ce monde.

Comment comprendre facilement les exoplanètes et la vie ailleurs grâce à une websérie

L'accès aux sciences, aussi bien pour le grand public que pour les autodidactes courageux, ne cesse de se développer depuis deux décennies. Tout un chacun peut ainsi se former à la connaissance fascinante du monde des exoplanètes, découvrir comment on les détecte et bien d'autres choses encore à leur sujet, comme le montre une playlist du CEA.... Lire la suite

Une exoplanète est sur le devant de la scène actuellement, ainsi que dans une publication parue dans The Astrophysical Journal Letters. Elle se nomme Elias 2-24 b et c'est une planète géante encore en formation, continuant d'absorber du gaz et de la poussière provenant du disque protoplanétaire entourant son étoile.

Une vue d'artiste de la formation de la géante gazeuse Elias 2-24 b revue par l'IA. Elle creuse un sillon dans un disque protoplanétaire en siphonant la matière avec sa gravité. © Adam Makarenko, ChatGPT

Un laboratoire pour comprendre la naissance des exoplanètes

Elle est observée dans la Voie lactée à seulement 450 années-lumière du Soleil, ce qui en fait un laboratoire passionnant, étant donné sa proximité, pour étudier en direct les processus qui ont fait naître des géantes gazeuse, telles que Jupiter et Saturne, dans le Système solaire, comme le confirme Andrea Bernardi, doctorant à l'Université Diego Portales et premier auteur de l'étude, dans un communiqué du W. M. Keck Observatory. « Ce qui rend Elias 2-24 b si remarquable, c'est son âge. Il s'agit de la plus jeune planète détectée à ce jour et, comme elle continue d'accréter activement de la matière provenant de son environnement, nous pouvons observer une phase de formation planétaire qui est rarement vue directement. »

En route vers les planètes ardentes avec André Brahic

L’astrophysicien André Brahic, découvreur des anneaux de Neptune et membre de l'équipe d'imagerie de la mission Cassini explorant actuellement Saturne et ses lunes, vient de publier un nouveau livre chez Odile Jacob. Intitulé De feu et de glace, planètes ardentes, l’ouvrage est une invitation au voyage dans le monde des planètes géantes. Voici quelques aperçus de son contenu, en deux parties.... Lire la suite

Son collègue Lucas Cieza, coauteur de l'étude et professeur à l'Université Diego Portales, ajoute : « D'une certaine manière, nous observons une version beaucoup plus jeune d'un système planétaire comme le nôtre. Comme notre Système solaire a plusieurs milliards d'années, nous ne pouvons que reconstruire la manière dont il s'est formé. Des systèmes comme celui d'Elias 2-24 b nous permettent d'étudier ce processus alors qu'il est encore en cours. » En effet, l'exoplanète Elias 2-24 b est âgée de moins d'un million d'années.

Les données fournies par les instruments du W. M. Keck Observatory depuis 2018, puis réanalysées avec des techniques modernes, associées à des observations de 2020, du VLT et de l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (Alma) ont permis non seulement de confirmer l'existence d'Elias 2-24 b, mais aussi ce que les astrophysiciens appellent le modèle d’accrétion du cœur pour la formation des planètes géantes, apportant des preuves solides reliant les lacunes observées dans les disques protoplanétaires aux planètes qui s'y forment.

Animation d'artiste représentant Elias 2-24 b, l'exoplanète la plus jeune détectée à ce jour, qui continue de croître au sein du disque de gaz et de poussière entourant sa jeune étoile hôte. De la matière issue du disque s'accréte activement sur cette planète de masse jovienne, située dans une lacune bien marquée du disque, ce qui conforte la théorie dominante sur la formation des planètes géantes. © W. M. Keck Observatory, Adam Makarenko

Le modèle du cœur d'accrétion planétaire

Faisons quelques rappels à ce sujet. Selon la théorie, tout commence par l'effondrement gravitationnel d'un nuage de poussière et de gaz en rotation qui devient un disque protoplanétaire autour d'une jeune étoile.

Dans ce disque, des processus d'accrétion et de collision suivies de fusion font passer des poussières à des embryons de planètes. Quand certains de ces embryons rocheux et glacés dépassent 10 fois la masse de la Terre, l'accrétion de gaz par ces cœurs rocheux s'emballe violemment et forme rapidement des géantes gazeuses.

Le plus beau portrait d'un système planétaire en formation

Cette nouvelle image réalisée avec Alma révèle avec une précision inégalée à ce jour des détails dans le disque de formation planétaire autour d’une jeune étoile. Ce sont les images les plus précises jamais réalisées dans les longueurs d’onde submillimétriques. Ces nouveaux résultats représentent un pas énorme dans l’observation du développement des disques protoplanétaires et de la formation des planètes.... Lire la suite

Le processus creuse alors des intervalles et des sillons dans le disque protoplanétaires. On observe ces intervalles depuis des années, notamment avec Alma qui, comme le rappelle le communiqué du W. M. Keck Observatory, « a produit des images spectaculaires de ces disques, révélant des anneaux et des lacunes sombres dans la matière qui les entoure. De nombreux astronomes soupçonnaient que des planètes en formation creusaient ces sillons au fur et à mesure de leur croissance, mais les preuves directes restaient limitées ».

« Nous pouvons désormais relier la présence de lacunes dans les disques protoplanétaires à celle de planètes avec beaucoup plus de confiance. Cette découverte apporte une preuve directe que ces structures peuvent être produites par des planètes en cours de formation au sein du disque », conclut Bernardi.

Les méthodes de détection des exoplanètes se sont largement diversifiées depuis les années 1990. Elles peuvent se classer en deux grandes catégories, les méthodes directes et les méthodes indirectes. Les trois méthodes principales sont la méthode directe d’imagerie, la méthode indirecte du transit et la méthode indirecte de la vitesse radiale. © CEA Recherche