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La planète la plus rare de l’univers peut se cacher dans le nez d’Orion

La Planète La Plus Rare De L'univers Peut Se Cacher

Perché sur le bout du nez d’Orion, il fait tourner un système solaire qui pourrait donner à Tatooine – le monde natal jumelé de Luke Skywalker – une course pour son argent.

Connu sous le nom de GW Orionis (ou GW Ori) et situé à environ 1300 années-lumière de la Terre, le système est un exemple rare de système solaire à trois étoiles, avec deux soleils en orbite au centre, et une troisième étoile tourbillonnant autour de son frères et sœurs de plusieurs centaines de millions de kilomètres. Les scientifiques avaient précédemment identifié le système par ses trois anneaux brillants de poussière formant des planètes, imbriqués les uns dans les autres comme une énorme bulle orange dans le ciel.

Maintenant, une analyse plus approfondie révèle que les anneaux peuvent contenir plus que de la poussière; selon deux études récentes, publiées aujourd’hui (3 septembre) dans la revue Science et le 21 mai dans The Astrophysical Journal Letters, il pourrait y avoir une jeune planète, ou l’étoffe d’une, renflée à l’intérieur des anneaux et rejetant tout le système. équilibre gravitationnel. La présence d’une telle planète aiderait non seulement à expliquer pourquoi l’anneau intérieur du système semble osciller sauvagement comme un gyroscope cassé – mais, s’il était confirmé, le monde lointain deviendrait également le premier exemple connu d’une seule planète en orbite autour de trois soleils à une fois, les chercheurs ont dit.

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« Nos simulations montrent que l’attraction gravitationnelle des étoiles triples ne peut à elle seule expliquer le grand désalignement observé [in the rings]», A déclaré Nienke van der Marel, astrophysicienne à l’Université de Victoria au Canada et co-auteur de l’étude du 21 mai.« Nous pensons que la présence d’une planète… a probablement creusé un trou de poussière et brisé le disque [where the inner and outer rings meet]. « 

Un vacillement dans les anneaux

La plupart des systèmes solaires de l’univers sont constitués de paires binaires – deux étoiles qui gravitent autour d’un centre de gravité commun. (Même le soleil de la Terre peut avoir un jumeau perdu depuis longtemps qui se cache quelque part au-delà de Neptune, selon une étude récente). Les systèmes à trois étoiles, comme GW Orionis, sont beaucoup moins courants, car l’attraction gravitationnelle combinée de trois soleils peut être difficile à concilier; Si la masse de la troisième étoile et la distance de l’autre paire ne sont pas juste, cette étoile peut facilement être expulsée du système et dans l’espace interstellaire, a révélé une étude de 1994 dans le Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

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Même lorsque trois étoiles s’alignent, leur gravité combinée peut avoir des effets étranges. Dans notre système solaire, chaque planète se trouve dans un seul disque de gaz et de poussière, et chaque orbite dans un plan relativement plat aligné avec notre soleil. Dans GW Ori, trois anneaux de poussière différents tournent autour du centre du système solaire, et aucun d’entre eux n’est aligné avec l’orbite des trois étoiles. Ajouté à cela, l’anneau le plus interne du système est totalement désaligné avec les deux anneaux extérieurs plus grands, faisant saillie en diagonale hors de l’avion comme un navire en train de couler.

Une représentation des trois anneaux mal alignés (orange) de GW Orionis. L’anneau intérieur fait saillie des deux autres comme un navire en train de couler, et aucun des anneaux n’est aligné avec les trois étoiles du système. (Crédit d’image: Kraus et al., 2020; NRAO / AUI / NSF)

Van der Marel et ses collègues ont découvert ce désalignement en utilisant les observations du télescope Atacama Large Millimeter Array (ALMA) au Chili. Ils ont également découvert que l’anneau le plus extérieur, qui contient 338 unités astronomiques (soit 338 fois la distance moyenne entre la Terre et le soleil) du centre du système, contient suffisamment de masse de poussière pour construire 245 planètes semblables à la Terre, ce qui en fait le plus grand disque protoplanétaire. dans tout système solaire connu.

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Dans la nouvelle étude scientifique, une deuxième équipe d’astronomes a examiné les anneaux bancaux d’Ori, cette fois en utilisant à la fois l’ALMA et le Very Large Telescope (VLT) de l’Observatoire européen austral. Ces observations ont révélé l’ombre de l’anneau intérieur du système drapé contre les anneaux extérieurs, permettant aux chercheurs de mesurer la forme et la taille précises du petit anneau. L’équipe a également cartographié les orbites des trois étoiles du système sur 11 ans, couvrant une période orbitale complète.

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« Cela s’est avéré crucial pour comprendre comment les étoiles façonnent le disque », a déclaré le co-auteur de l’étude John Monnier, professeur d’astronomie à l’Université du Michigan, dans le communiqué.

Ensemble, les deux études montrent comment les mouvements désalignés des étoiles de GW Ori peuvent avoir déformé le disque poussiéreux du système solaire à travers un processus appelé «effet de déchirement du disque», dans lequel l’attraction gravitationnelle de différentes étoiles provoque la déchirure du disque en anneaux distinctement séparés. . C’est la première fois qu’un disque mal aligné est lié de manière concluante à l’effet – cependant, ont ajouté les chercheurs, l’attraction des étoiles à elle seule n’explique pas complètement le comportement étrange du système.

Instantanés d’une simulation de GW Orionis, montrant comment ses anneaux se sont formés. Les attractions gravitationnelles concurrentes des trois étoiles (et peut-être d’une jeune planète) ont provoqué la déchirure du disque poussiéreux en trois anneaux distincts. (Crédit d’image: Kraus et al., 2020)

La pièce manquante du puzzle est peut-être une planète inconnue, cachée juste au point de rupture entre les anneaux interne et externe du disque, ont déclaré les chercheurs.

« L’anneau intérieur contient suffisamment de poussière pour construire 30 Terres, ce qui est suffisant pour qu’une planète se forme dans l’anneau », a déclaré Stefan Kraus, professeur d’astrophysique à l’Université d’Exeter au Royaume-Uni et auteur principal de l’étude scientifique. la déclaration.

Contrairement à toute autre planète connue, le monde orbiterait simultanément sur les trois soleils au centre de son système solaire – le distinguant des autres exoplanètes étranges comme LTT 1445Ab, qui orbite autour d’une seule étoile dans un système à trois étoiles à 22 années-lumière de la Terre. Il y a peu de preuves concrètes de l’existence de la planète à l’heure actuelle, mais le simple indice de sa présence suggère que les planètes pourraient être capables de se former même dans les systèmes solaires les plus excentriques et difformes, ont déclaré les chercheurs.

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Hélas, même si la planète hypothétique existe, il n’y aura pas de Skywalkers regardant avec nostalgie l’horizon à trois soleils; selon les modèles de l’équipe, ce monde devrait s’asseoir à environ 46 UA de ses étoiles hôtes – beaucoup plus loin que Neptune ne se trouve de notre soleil (30 UA). Ce serait un monde inhospitalier, esclave d’une attraction gravitationnelle sauvage qui ne ressemble en rien à ce que les scientifiques ont jamais vu. Que la Force soit avec elle.

Publié à l’origine sur Live Science.

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