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Le disque de poussières de l’étoile Fomalhaut modelé par une planète cachée

Le disque de poussières de l'étoile Fomalhaut
Publication

D’après une communication de l’Observatoire de Lyon en date du 4 septembre 2025. À partir d’une publication scientifique à laquelle Elliot Lynch, chercheur au CRAL (ENS de Lyon/CNRS/UCBL), a contribué au sein d’une équipe internationale : « ALMA reveals an Eccentricity Gradient in the Fomalhaut Debris Disk », parue dans Astrophysical Journal le 4 septembre 2025. Photo vignette : Le disque qui entoure l'étoile Fomalhaut © NSF/AUI/NSF NRAO/B. Saxton

Alors que la forme particulière du disque de poussières qui entoure l'étoile Fomalhaut suscite la curiosité des astronomes depuis de nombreuses années, une équipe internationale dont fait partie Elliott Lynch, chercheur au Centre de Recherche Astrophysique de Lyon (ENS de Lyon/CNRS/Université Claude Bernard Lyon 1), rapporte des avancées significatives en la matière, à travers un article publié le 4 septembre 2025 dans Astrophysical Journal. Ainsi, grâce à des observations réalisées avec le télescope ALMA – installation astronomique internationale – cette équipe de recherche dirigée par des astronomes du Centre d'astrophysique Harvard & Smithsonian et de l'Université Johns Hopkins démontre que l’asymétrie de cet anneau de débris pourrait provenir de l’influence d’une planète encore inconnue jusqu’ici.

L’étoile Fomalhaut, une des plus brillantes du ciel nocturne

Grâce au radiotélescope ALMA1 situé dans le désert d’Atacama au Chili, des astrophysiciens ont obtenu l’image la plus précise du disque de poussières entourant l’étoile Fomalhaut, une de nos proches voisines stellaires. Cette étoile, une des plus brillantes du ciel nocturne et des plus étudiées, possède un disque de débris à la morphologie inhabituelle. Ces disques sont de vastes ceintures de poussières et de petits corps rocheux similaires à la ceinture d’astéroïdes de notre Système solaire mais de dimensions bien supérieures. L’asymétrie du disque autour de Fomalhaut intriguent les chercheurs et les chercheuses depuis près de vingt ans.

Une forme variable en fonction de la distance de l’étoile

Une équipe internationale, incluant le Centre de recherche astrophysique de Lyon (ENS de Lyon, CNRS, UCBL), a publié de nouveaux résultats dans la revue Astrophysical Journal. Ceux-ci ont démontré que le disque de Fomalhaut n’est pas simplement asymétrique mais que son excentricité varie en fonction de la distance par rapport à l’étoile. Contrairement aux modèles précédents (qui supposaient une excentricité uniforme), ces nouvelles observations montrent que le disque est de moins en moins excentrique à mesure que l’on s’éloigne de Fomalhaut.

L’hypothèse d’une planète massive orbitant à l’intérieur du disque de Fomalhaut

Cette morphologie offre des indices sur l’existence de planètes jusque-là invisibles à nos instruments. Les nouvelles analyses suggèrent qu’une planète massive orbitant à l’intérieur du disque de Fomalhaut aurait pu façonner son architecture énigmatique durant la jeunesse de ce système extrasolaire, lors de sa phase de disque protoplanétaire. Cette forme particulière aurait ensuite été conservée depuis plus de 400 millions d’années grâce à l’interaction gravitationnelle avec cette planète.

1 : Atacama Large Millimeter/submillimeter Array

Image
Le disque de poussières autour de l’étoile Fomalhaut

En rouge, le disque de poussières autour de l’étoile Fomalhaut (au centre) vu par le radiotélescope ALMA. En pointillé, l’orbite possible d’une planète qui modèle sa morphologie asymétrique © J. B. Lovell et J. Chittidi

Contact scientifique : Eliott Lynch. Courriel : elliot.lynch [at] ens-lyon.fr   

Référence

LOVELL, Joshua Bennett ; LYNCH, Elliot ; CHITTIDI, Jay ; SEFILIAN, Antranik A. ; ANDREWS, Sean M. ; KENNEDY, Grant M. ; McGREGOR, Meredith ; WILNER, David ; WYATT, Mark C. ALMA reveals an Eccentricity Gradient in the Fomalhaut Debris Disk, The Astrophysical Journal, 2025, vol. 990, 2, p. 145.
[Lien de l’article : https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/adfadc]

Plus d’informations sur le site de l’Observatoire de Lyon

Découvrez le communiqué du National Radio Astronomy Observatory (États-Unis) au sujet de cette étude

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