LESIA - Observatoire de Paris

Les mystérieuses ondulations de l’étoile AU Microscopii

jeudi 21 juin 2018

En 2014 étaient révélées, grâce à l’instrument SPHERE de l’ESO, d’étranges structures au voisinage de l’étoile AU Microscopii. Les astronomes du LESIA de l’Observatoire de Paris peaufinent leurs observations qui font l’objet d’un article dans la revue Astronomy & Astrophysics, en date du 15 juin 2018.


Observation de AU Microscopii avec l'instrument SPHERE
Observation de AU Microscopii avec l’instrument SPHERE

Crédits : ESO / SPHERE consortium / A. Boccaletti


AU Microscopii (abréviée AU Mic) est une étoile de l’hémisphère sud située à une distance d’environ 10 parsecs soit 33 années lumière. Il s’agit d’un système jeune d’une vingtaine de millions d’années, qui contient encore de grandes quantités de poussières.

Ces poussières sont distribuées dans un disque en forme d’anneau, appelé “disque de débris” car les poussières y sont produites par des collisions constantes entre de grands corps de types astéroïdes, ou déposées par des comètes. Il s’agit donc probablement d’un système planétaire en formation où des planètes pourraient déjà exister.

Le disque d’AU Mic a la particularité d’être vu par la tranche et s’étend sur des distances supérieures à 200 unités astronomiques (1 u.a. = distance Terre-Soleil).

Les premières observations de l’instrument SPHERE en 2014 ont révélé la présence de grandes structures de poussières présentant des formes d’ondulations, visibles "au-dessus" du plan médian du disque. La comparaison avec des données plus anciennes du télescope spatial Hubble ont montré que ces structures existaient déjà en 2010 et qu’elles s’étaient déplacées entre 2010 et 2014, avec pour certaines des vitesses très élevées (environ 10 km/s), ce qui correspond à une vitesse supérieure à la vitesse d’échappement. Ces poussières seraient donc éjectées du système et échapperaient à l’attraction de l’étoile.

Des observations publiées le 15 juin 2018 dans la revue Astronomy & Astrophysics montrent que le déplacement des structures s’est poursuivi entre 2014 et 2017 avec des vitesses de plusieurs km/s et que de nouvelles structures sont apparues. D’autres part l’analyse de données plus anciennes que les observations de Hubble de 2010 a montré que des structures étaient présentes dès 2004.

AU Mic est en réalité une étoile moins massive que le Soleil mais beaucoup plus active. Deux hypothèses impliquant l’activité de l’étoile sont considérées pour rendre compte de l’existence et du déplacement des structures observées :

  • soit la production de poussières contenues dans ces structures est localisée dans le système et se situe à une position fixe par rapport à l’observateur. Dans ce premier cas, il pourrait s’agir d’une collision passée, correspondant à la désintégration d’un astéroïdes ou d’une planète naine.
  • soit elle est issue d’un objet en rotation autour de l’étoile. Dans ce second cas, une planète pourrait émettre directement ces poussières à partir d’un mécanisme qui reste à découvrir.

Pour essayer de répondre à ces questions et comprendre la formation des structures de poussières dans le système AU Mic, il est crucial de continuer les observations avec l’instrument SPHERE et le HST (télescope spatial Hubble) ainsi qu’avec les futurs télescopes comme le JWST (James Webb Space Telescope).


Pour en savoir plus

  • Observations of fast-moving features in the debris disk of AU Mic on a three-year timescale : Confirmation and new discoveries, paru dans Astronomy & Astrophysics le 15 juin 2018.
    https://doi.org/10.1051/0004-6361/201732462
  • SPHERE sur le site web du LESIA.

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