D'énormes disques de poussière et de gaz entourent de nombreuses jeunes étoiles. Certains contiennent des lacunes circulaires - probablement le résultat de la formation de planètes creusant des cavités le long de leurs trajectoires orbitales - qui font que les disques ressemblent plus à des ondulations dans un étang qu'à des crêpes plates.
Mais les astronomes ne connaissent que quelques exemples, y compris le disque archétypal entourant Beta Pictoris, de cette étape de transition entre le disque d'origine et le jeune système planétaire. Et ils n'ont jamais repéré une planète en formation.
Deux équipes de recherche indépendantes pensent qu’elles l’ont observé précisément autour de l’étoile HD 169142, une jeune étoile avec un disque qui s’étend jusqu’à 250 unités astronomiques (AU), soit environ six fois plus que la distance moyenne entre le Soleil et Pluton.
Mayra Osorio de l'Institut d'Astrophysique d'Andalousie en Espagne et ses collègues ont d'abord exploré le disque du HD 169142 avec le Very Large Array (VLA) au Nouveau-Mexique. Les 27 antennes paraboliques configurées en forme de Y ont permis à l'équipe de détecter des grains de poussière d'un centimètre. Combinant ensuite leurs résultats avec des données infrarouges, qui retracent la présence de poussières microscopiques, le groupe a pu voir deux lacunes dans le disque.
Un écart est situé entre 0,7 et 20 UA, et le deuxième plus grand écart est situé entre 30 et 70 UA. Dans notre système solaire, le premier commencerait sur l'orbite de Vénus et se terminerait sur l'orbite d'Uranus, tandis que le second commencerait sur l'orbite de Neptune, passerait sur l'orbite de Pluton et s'étendrait au-delà.
«Cette structure suggérait déjà que le disque était en train d'être modifié par deux planètes ou objets sous-stellaires, mais, en outre, les données radio révèlent l'existence d'un amas de matériel dans l'espace externe, situé approximativement à la distance de l'orbite de Neptune, qui souligne l'existence d'une planète en formation », a déclaré Mayra Osorio dans un communiqué de presse.
Maddalena Reggiani de l'Institut d'astronomie de Zurich et ses collègues ont ensuite tenté de rechercher des sources infrarouges dans les lacunes à l'aide du Very Large Telescope. Ils ont trouvé un signal lumineux dans l'espace intérieur, qui correspond probablement à une planète en formation ou à une jeune naine brune, un objet qui n'est pas assez massif pour lancer la fusion nucléaire.
L'équipe n'a pas pu confirmer un objet dans le deuxième écart, probablement en raison de limitations techniques. Tout objet ayant une masse inférieure à 18 fois la masse de Jupiter restera caché dans les données.
Les observations futures apporteront plus de lumière sur le système exotique, en espérant que les astronomes pourront mieux comprendre comment les planètes se forment d'abord autour des jeunes étoiles.
Les deux articles ont été publiés dans Astrophysical Journal Letters.
