Une équipe utilisant le télescope spatial Hubble a imaginé des structures de disques circumstellaires (CDS) autour de trois étoiles similaires à notre Soleil. Les étoiles sont toutes des analogues solaires de type G, et les disques eux-mêmes partagent des similitudes avec la ceinture Kuiper de notre système solaire. L'étude de ces CDS nous aidera à mieux comprendre leur structure annulaire et la formation des systèmes solaires.
L'équipe derrière l'étude était dirigée par Glenn Schneider de l'Observatoire Seward de l'Université de l'Arizona. Ils ont utilisé le spectrographe d'imagerie du télescope spatial Hubble pour capturer les images. Les étoiles de l'étude sont HD 207917, HD 207129 et HD 202628.
Les modèles théoriques de la dynamique des disques circumstellaires suggèrent la présence de CDS. L'observation directe confirme leur présence, bien que peu de ces disques soient à portée d'observation. Ces nouvelles images profondes de trois CDS analogiques solaires sont importantes. L'étude de la structure de ces anneaux devrait permettre de mieux comprendre la formation des systèmes solaires eux-mêmes.
Les disques de débris comme ceux-ci sont distincts des disques protoplanétaires. Les disques protoplanétaires sont un mélange de gaz et de poussière qui existent autour des étoiles plus jeunes. Ils sont le matériau source à partir duquel se forment les planétésimaux. Ces planétésimaux deviennent alors des planètes.
Les disques protoplanétaires ont une durée de vie beaucoup plus courte que les CDS. Tout matériau qui reste après la formation de la planète est généralement expulsé du système solaire hôte par la pression de rayonnement de l'étoile.
Dans les disques de débris circumstellaires comme ceux imagés dans cette étude, le système solaire est plus ancien et les planètes se sont déjà formées. Les CDS comme ceux-ci ont duré aussi longtemps en se reconstituant. Les collisions entre de plus grands corps du système solaire créent plus de débris. Les débris résultants sont continuellement broyés à des tailles plus petites par des collisions répétées.
Ce processus nécessite une perturbation gravitationnelle, soit des planètes du système, soit des étoiles binaires. En fait, la présence d'un CDS est un indice fort que le système solaire contient des planètes terrestres.
Les trois disques de cette étude ont été vus à des inclinaisons intermédiaires. Ils diffusent la lumière des étoiles et sont plus faciles à observer que les disques frontaux. Selon l'étude, chacune des trois structures de disques circumstellaires possède «des composants en forme d'anneau qui sont des analogues plus massifs de la ceinture Edgeworth-Kuiper de notre système solaire».
Les auteurs de l'étude s'attendent à ce que les images de ces trois structures de disque soient étudiées plus en détail, à la fois par elles-mêmes et par d'autres dans de futures recherches. Ils disent également que le télescope spatial James Webb sera un outil puissant pour l'examen des CDS.
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