Le début de la naissance des planètes observé dans un système stellaire binaire

The Astrophysical Journal (2022). DOI : 10.3847 / 1538-4357 / ac36d2″ width=”550″ height=”530″/>

Images du continuum ALMA et VLA de multiples possibles détectés dans l’imagerie VLA mais pas dans l’imagerie ALMA. Crédit: Le Journal Astrophysique (2022). DOI : 10.3847 / 1538-4357 / ac36d2

Les astronomes ont observé des matériaux primordiaux qui pourraient donner naissance à trois systèmes planétaires autour d’une étoile binaire avec des détails sans précédent.

Réunissant trois décennies d’études, un groupe international de scientifiques a observé une paire d’étoiles en orbite l’une autour de l’autre, pour révéler que ces étoiles sont entourées de disques de gaz et de poussière. Une étude publiée aujourd’hui dans Le Journal Astrophysiquemontre que le matériau contenu dans les disques nouvellement découverts pourrait être le début de nouveaux systèmes planétaires qui, à l’avenir, orbiteront autour des étoiles binaires.

A l’aide du Very Large Array (VLA) et de l’Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA), le groupe scientifique a étudié l’étoile binaire SVS 13, encore dans sa phase embryonnaire. Ce travail a fourni la meilleure description disponible à ce jour sur un système binaire en formation.

Les modèles de formation des planètes suggèrent que les planètes se forment par la lente agrégation de particules de glace et de poussière dans des disques protoplanétaires autour d’étoiles en formation. Habituellement, ces modèles ne considèrent que des étoiles uniques, comme le soleil. Cependant, la plupart des étoiles forment des systèmes binaires, dans lesquels deux étoiles tournent autour d’un centre commun. On sait encore très peu de choses sur la façon dont les planètes naissent autour de ces importants systèmes d’étoiles jumelles, dans lesquels l’interaction gravitationnelle entre les deux étoiles joue un rôle essentiel.

“Nos résultats ont révélé que chaque étoile est entourée d’un disque de gaz et de poussière et qu’en plus, un disque plus grand se forme autour des deux étoiles”, explique Ana Karla Díaz-Rodríguez, chercheuse à l’IAA-CSIC et au Royaume-Uni. Centre régional ALMA (UK-ARC) à l’Université de Manchester, qui dirige les travaux.

“Ce disque extérieur montre une structure en spirale qui alimente en matière les disques individuels, et dans chacun d’eux, des systèmes planétaires pourraient se former à l’avenir. C’est une preuve claire de la présence de disques autour des deux étoiles et de l’existence d’un disque commun dans un système binaire.”

Le système binaire SVS 13, constitué de deux embryons stellaires d’une masse totale similaire à celle du soleil, est relativement proche de nous, à environ 980 années-lumière dans le nuage moléculaire de Persée permettant son étude détaillée. Les deux étoiles du système sont très proches l’une de l’autre, à une distance d’environ quatre-vingt-dix fois seulement celle entre la Terre et le Soleil.

Les travaux ont permis d’étudier la composition des gaz, des poussières et des matières ionisées dans le système. De plus, près de trente molécules différentes ont été identifiées autour des deux protoétoiles, dont treize molécules organiques complexes précurseurs de la vie (dont sept détectées pour la première fois dans ce système). “Cela signifie que lorsque les planètes commenceront à se former autour de ces deux soleils, les éléments constitutifs de la vie seront là”, explique Ana Karla Díaz-Rodríguez (IAA-CSIC / UK-ARC).

L’équipe scientifique s’est appuyée sur les observations de SVS 13 obtenues par le VLA sur trente ans, ainsi que sur les nouvelles données d’ALMA, et a suivi le mouvement des deux étoiles sur cette période, ce qui a permis de tracer leur orbite, ainsi que la la géométrie et l’orientation du système, ainsi que de nombreux paramètres fondamentaux, tels que la masse des protoétoiles, la masse des disques et leur température. Gary Fuller de l’Université de Manchester, un collaborateur du projet, déclare : “Ce travail montre à quel point des études minutieuses et systématiques de jeunes étoiles peuvent fournir une vue remarquablement détaillée de leur structure et de leurs propriétés.”

“A l’IAA, nous avons commencé à étudier ce système il y a vingt-cinq ans. Nous avons été surpris lorsque nous avons découvert que SVS 13 était un binaire radio, car une seule étoile est vue dans l’optique. Normalement, les embryons stellaires sont détectés en radio, mais ils ne deviennent visibles qu’à la fin du processus de gestation. C’était très étrange de découvrir une paire d’étoiles jumelles où l’une d’entre elles semblait avoir évolué beaucoup plus vite que l’autre. Nous avons conçu plusieurs expériences pour obtenir plus de détails et savoir si dans Dans ce cas, l’une ou l’autre des étoiles pourrait former des planètes. Maintenant, nous avons vu que les deux étoiles sont très jeunes et que les deux peuvent former des planètes “, explique Guillem Anglada, chercheur à l’Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) qui est coordonner les études de SVS 13.

SVS 13 a suscité de nombreux débats dans la littérature scientifique, car certaines études le considèrent comme extrêmement jeune et d’autres comme plus tardif. Cette nouvelle étude, probablement l’étude la plus complète d’un système d’étoiles binaires en formation, non seulement éclaire la nature des deux protoétoiles et leur environnement, mais fournit également des paramètres cruciaux pour tester les simulations numériques des premiers stades du système binaire et multiple. formation.


Première animation ALMA de jeunes étoiles jumelles encerclant


Plus d’information:
John J. Tobin et al, Enquête VLA / ALMA sur le disque naissant et la multiplicité (VANDAM) des protoétoiles d’Orion. V. Une Caractérisation de la Multiplicité Protostellaire, Le Journal Astrophysique (2022). DOI : 10.3847 / 1538-4357 / ac36d2

Fourni par l’Université de Manchester

Citation: Le début de la naissance des planètes dans un système stellaire binaire observé (10 mars 2022) récupéré le 26 mars 2022 sur https://phys.org/news/2022-03-birth-planets-binary-star.html

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