À l’aide de l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), une équipe internationale d’astronomes a effectué des observations à haute résolution d’une étoile naine M connue sous le nom de 2MASS J04124068+2438157. Les résultats de la campagne d’observation, publiés le 25 mars sur le arXiv référentiel de pré-impression, indiquent que l’étoile héberge un grand disque de poussière à double anneau.
À une distance d’environ 485 années-lumière de la Terre, 2MASS J04124068+2438157 (ou 2M041240 en abrégé) est une naine M de type spectral M3.5, estimée à 4,7 millions d’années. L’étoile a un rayon de 1,2 rayons solaires, une masse d’environ 0,42 masses solaires et sa température effective est d’environ 3 300 K.
Des observations précédentes ont montré que 2M041240 héberge un disque de poussière très étendu. Par conséquent, un groupe d’astronomes dirigé par Feng Long de l’Université d’Arizona à Tucson, en Arizona, a décidé d’observer cette étoile avec ALMA, dans l’espoir d’obtenir plus d’informations sur les propriétés du disque qui l’entoure.
« Cet article a présenté de nouvelles observations ALMA Band 6 du disque autour d’une étoile de faible masse 2MASS J04124068 + 2438157. Nous avons appliqué des modèles gaussiens paramétriques pour caractériser la morphologie d’émission de poussière dans le plan de visibilité et effectué Keck AO [adaptive optics] observations pour explorer la cause des sous-structures de disque observées », ont écrit les chercheurs.
Les observations d’ALMA ont révélé que le disque de poussière autour de 2M041240 se compose uniquement de deux anneaux étroits à des distances de 70 et 116 UA. Les deux anneaux semblent être assez étroits, avec des largeurs gaussiennes de 5,6 et 8,5 UA, respectivement. L’anneau extérieur s’est avéré plus étroit que la hauteur de l’échelle de pression locale, ce qui suggère la présence d’une bosse de pression qui emprisonne les particules de poussière.
La taille de l’ensemble du disque a été estimée à environ 126 UA, ce qui est beaucoup plus grand que les disques avec une luminosité millimétrique similaire. Selon les astronomes, cela suggère que le disque de 2M041240 s’est probablement formé de grande taille et a construit la bosse de pression aux premiers temps qui a soutenu des grains de taille millimétrique à de grands rayons.
Les auteurs de l’article supposent que les interactions planète-disque sont l’explication la plus probable des lacunes et des anneaux observés dans le disque de 2M041240. Ils ont ajouté que les propriétés de l’écart entre les deux anneaux pourraient indiquer la présence d’une planète de la masse de Saturne à environ 90 UA de l’étoile.
« Les analyses des propriétés de l’espace/anneau suggèrent qu’une planète de masse Saturne à ∼90 UA est probablement responsable de la formation de l’anneau extérieur », ont conclu les chercheurs.
Cependant, d’autres observations sont nécessaires pour confirmer cette hypothèse. Les auteurs de l’étude proposent d’utiliser le télescope spatial James Webb (JWST) de la NASA afin de vérifier si oui ou non la planète de masse de Saturne prédite orbite autour de 2M041240 dans son disque externe.
Plus d’information:
Feng Long et al, Un grand disque à double anneau autour du nain Taurus M J04124068 + 2438157, arXiv (2023). DOI : 10.48550/arxiv.2303.14586
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