Découverte d’une nouvelle exoplanète par l’instrument SPHERE : PDS70b

Communiqué de presse publié par l’ESO le 10 juillet 2018
Cette spectaculaire image acquise par l’instrument SPHERE qui équipe le Very Large Telescope de l’ESO est la toute première image claire d’une planète en cours de formation autour de l’étoile naine PDS 70. La planète se détache nettement des observations. Elle apparaît sous la forme d’un point de lumière à droite du centre de l’image assombri par le coronographe utilisé pour bloquer l’intense lumière en provenance de l’étoile centrale.
© ESO/A. Müller et al.
Depuis longtemps la présence de cavités et d’anneaux dans les disques protoplanétaires entourant les étoiles jeunes est attribuée à la présence de planètes en formation. SPHERE a mis en évidence pour la première fois une proto-planète logée à l’intérieur d’un disque de transition autour de l’étoile PDS70, âgée de seulement 5 à 6 Millions d’années.

Deux articles publiés par M. Keppler et A. Müller (Max Planck Institute for Astronomy in Heidelberg), et auxquels des chercheurs de l’Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble (IPAG/OSUG, UGA/CNRS) ont contribué, présentent la détection et la caractérisation du disque et de la planète.

La planète, PDS70b, orbite autour de son étoile à une distance de 22 unités astronomiques, et effectue une révolution complète en environ 120 ans. Le système est situé à 113 parsecs, soit 370 années lumières, ce qui rend la détection de cette planète difficile (elle se situe à seulement 0.2’’ de son étoile). Le mouvement orbital de la planète est visible en comparant des observations de SPHERE obtenues en 2015, 2016 et 2018 et celles d’autres instruments (NACO au VLT et NICI sur Gemini Sud).
L’étude spectroscopique dans le proche infrarouge (0.96 à 3.8 microns) indique une température de 1000 à 1600 Kelvin environ ce qui devrait correspondre à une masse de l’ordre de 5 à 10 fois la masse de Jupiter. La comparaison avec les modèles d’atmosphères suggère également la présence de nuages dans son atmosphère. Certains modèles favorisent une taille relativement large, jusqu’à 3.7 rayons de Jupiter, ce qui est inhabituel. Il est possible que la planète soit en train d’accréter du gaz pendant qu’elle orbite à l’intérieur du disque.

Deux articles publiés par M. Keppler et A. Müller (Max Planck Institute for Astronomy in Heidelberg), et auxquels des chercheurs de l’Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble (IPAG/OSUG, UGA/CNRS) ont contribué, présentent la détection et la caractérisation du disque et de la planète. SPHERE a également obtenue des observations polarimétriques qui une fois combinées aux observations en intensité permettent de contraindre les propriétés des poussières composant le disque. Le disque possède une cavité de 54 unités astronomique à l’intérieur de laquelle se situe la planète. Au nord de l’image apparait un arc, peut être un bras spiral, en bord de la cavité. Cette découverte majeure de SPHERE ouvre de nouvelles opportunités pour étudier et mieux comprendre la formation des planètes et leur évolution.

SPHERE est un instrument installé au Very Large Telescope depuis 2014, développé par un consortium de laboratoires européens mené par l’Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble.

Cette séquence vidéo emmène le spectateur vers la constellation australe du Centaure. S’ensuit un zoom sur la naine orange PDS 70. La séquence s’achève avec une nouvelle image spectaculaire de la planète PDS 70b traçant un chemin dans le disque protoplanétaire qui entoure la jeune étoile.
Crédit : ESO, N. Risinger (skysurvey.org), DSS. Music : Astral electronic.

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Source

- Discovery of a planetary-mass companion within the gap of the transition disk around PDS 70, Keppler M. et al., Astronomy & Astrophysics, le 30 juin 2018, https://arxiv.org/abs/1806.11568
- Orbital and atmospheric characterization of the planet within the gap of the PDS 70 transition disk, Müller A. et al., Astronomy & Astrophysics, le 29 juin 2018, https://arxiv.org/abs/1806.11567

Contacts scientifiques locaux

- Myriam Benisty, IPAG/OSUG : myriam.benisty@univ-grenoble-alpes.fr
- Gael Chauvin, IPAG/OSUG : gael.chauvin@univ-grenoble-alpes.fr
- François Ménard, IPAG/OSUG :
francois.menard@univ-grenoble-alpes.fr | 04 76 63 56 01

Ce communiqué de presse a été publié par

- l’ESO