Un aperçu fascinant de la façon dont un système solaire comme le nôtre est né a été révélé avec la détection de « cailloux » formant la planète autour de deux jeunes étoiles.
On pense que ces graines pour faire de nouveaux mondes se regroupent progressivement au fil du temps, de la même manière que Jupiter a été créée il y a 4,5 milliards d'années, suivie par Saturne, Uranus, Neptune, Mercury, Vénus, Terre et Mars.
Les disques de formation de planète, connus sous le nom de disques protoplanétaires, ont été repérés au moins des orbites semblables à des Neptune autour des jeunes étoiles DG Tau et Hl Tau, toutes deux d'environ 450 années-lumière de la Terre.
Les nouvelles observations, révélées lors de la réunion nationale de l'astronomie de la Royal Astronomical Society (NAM 2025) à Durham, aident à remplir une pièce manquante du puzzle de la formation de la planète.
« Ces observations montrent que des disques comme DG Tau et HL Tau contiennent déjà de grands réservoirs de cailloux formant des planètes à au moins des orbites semblables à Neptune », a déclaré le chercheur Dr. Katie Hesterly, de l'Observatoire SKA.
« Cela est potentiellement suffisant pour construire des systèmes planétaires plus grands que notre propre système solaire. »
Les dernières recherches font partie du projet Pebbles (Planet Earth Building-Blocks – une enquête Legacy Emerlin), dirigée par le professeur Jane Greaves, de l'Université de Cardiff.
En imaginant les ceintures rocheuses de nombreuses étoiles, l'équipe recherche des indices sur la fréquence à laquelle les planètes se forment et où, autour des étoiles qui évolueront en futurs soleils comme les nôtres.
L'enquête utilise l'e-Merlin, un réseau d'interféromètre de sept radiotélescopes s'étendant 217 km (135 miles) à travers le Royaume-Uni et connectés par un réseau de fibres optiques superfaste à son siège à l'observatoire de la banque Jodrell dans le Cheshire.
C'est actuellement le seul radiotélescope capable d'étudier les disques protoplanétaires – les pépinières cosmiques où les planètes se forment – à la résolution et à la sensibilité requises pour cette science.
« Grâce à ces observations, nous sommes maintenant en mesure d'étudier où les matériaux solides se rassemblent sur ces disques, fournissant un aperçu de l'un des premiers stades de la formation de la planète », a déclaré le professeur Greaves.
Depuis les années 1990, les astronomes ont trouvé les deux disques de gaz et de poussière, et près de 2 000 planètes entièrement formées, mais les stades intermédiaires de la formation sont plus difficiles à détecter.
« Il y a des décennies, les jeunes stars ont été entourées de disques en orbite de gaz et de minuscules grains comme la poussière ou le sable », a déclaré le Dr Anita Richards, du Jodrell Bank Center for Astrophysics de l'Université de Manchester, qui a également été impliqué dans la recherche.
« Suffisamment de grains pour fabriquer Jupiter pourraient se propager à peu près la même zone que toute l'orbite de Jupiter, ce qui rend cela facile à détecter avec des télescopes optiques et infrarouges, ou l'interféromètre radio-radio-submillimètre Alma.
« Mais alors que les grains se regroupent pour faire des planètes, la surface d'une masse donnée devient plus petite et plus difficile à voir. »
Pour cette raison, parce que les cailloux de la taille d'un centimètre émettent le mieux en longueurs d'onde similaires à leur taille, l'interféromètre britannique est idéal pour les rechercher car il peut observer à environ 4 cm de longueur d'onde.
Dans une nouvelle image de la me-e-lamer du disque de DG Tau, il révèle que des cailloux de la taille d'un centimètre se sont déjà formés sur des orbites de type Neptune, tandis qu'une collection similaire de graines planétaires a également été détectée en entourant le tau HL.
Ces découvertes offrent un aperçu précoce de ce que le télescope Square Kilomètre (SKA) en Afrique du Sud et en Australie découvrira dans la prochaine décennie avec sa sensibilité et son échelle améliorées, ouvrant la voie à étudier les disques protoplanétaires à travers la galaxie dans des détails sans précédent.
« E-Merlin montre ce qui est possible et le télescope Ska va plus loin », a déclaré le Dr Hesterly.
« Lorsque la vérification scientifique avec le télescope Ska-Mid commencera en 2031, nous serons prêts à étudier des centaines de systèmes planétaires pour aider à comprendre comment les planètes se forment. »
