LES 4 VÉRITÉS DE BRANE

Sur cette image, prise en 2014 à l'aide de l'instrument SPHERE, on voit l'étoile (à droite) et son disque de poussière (de couleur orangée), vu par la tranche. Au milieu de ce disque des sortes d'ondulations (matérialisées par les flèches banches) intriguent les chercheurs. ©Nature

Ces structures étaient-elles déjà présentes dans les précédentes observations de cette étoile, effectuées par le télescope Hubble ? Pour répondre à cette question, les chercheurs ont donc fouillé les archives et exhumé les clichés de l'étoile, datés de 2010 et 2011, en collaboration avec une équipe américaine. À première vue, rien ne transparaissait sur ces images d'une résolution inférieure à celles collectées par l'instrument SPHERE. "Mais en les retraitant, on est parvenu à les remettre en évidence" explique le chercheur. Et là, seconde surprise : ces structures semblent s'être déplacées entre les clichés. Et à une vitesse ébouriffante pouvant atteindre 40.000 km/h.

Comme on peut le voir dans cette image, la structure sombre notée "B" s'est petit à petit éloignée de l'étoile entre 2010 et 2014 (la ligne verticale en pointillé blanche sert ici de référence). ©LESIA, Observatoire de Paris, CNRS

"Observer des perturbations dans un disque de poussière est en soi assez courant" explique Anthony Boccaletti, chargé de recherche au Laboratoire d’études spatiales et d’instrumentation en astrophysique (LESIA) de l'Observatoire de Paris, rattaché au CNRS. 

"Généralement, les structures sont en rotation autour de l'étoile. Mais là, ce n'est pas le cas. Ces objets semblent plutôt traverser le disque radialement. Et au vu des vitesses que l'on a pu calculer, il semble même que les plus extérieures aient une vitesse suffisante pour être arrachées à la force d'attraction de l'étoile" poursuit Anthony Boccaletti.

Ces étranges structures ne ressemblent en rien à ce qui a pu être observé ou même envisagé jusqu’à présent. Que sont elles ? D'où viennent-elles ? "Si seulement on le savait !" s'exclame le chercheur qui vient de co-signer un article présentant cette découverte dans le magazine Nature.

Néanmoins, l'équipe se risque à quelques hypothèses. "On suppose qu'il y a un objet au cœur du disque de poussière, qu'il tourne en orbite autour de l'étoile AU Microscopii et émet quelque chose de manière épisodique" expose le chercheur.

"Il est possible que l’étrange structure présente un lien avec les flambées de l’étoile. AU Mic est une étoile très active – d’importants et brusques sursauts d’énergie se produisent à sa surface ou à proximité directe" explique Glenn Schneider de l’Observatoire Steward, Etats-Unis, par ailleurs co-auteur de l’étude. “L’un de ces sursauts a pu déclencher quelque chose sur l’une des planètes – si planètes il y a : à titre d’exemple, une violente expulsion de matière qui se propagerait à présent au travers du disque, propulsée par l’intensité de l’éruption".

En effet, l'équipe a constaté en mesurant les vitesses des différentes formes (notées A, B, C, D, et E dans l'image plus haut) que celles situées en périphérie du disque (D et E) se déplaçaient plus vite que celles proches de l'étoile (A, B et C).

Cette différence de vitesse mesurée ne veut pas forcément dire que ces structures "accélèrent" au fur et à mesure qu'elles s'éloignent de l'étoile. Il peut simplement s'agir d'une illusion d'optique due à l'effet de projection.

Pour comprendre ce phénomène, il faut vous imaginer en train d'observer un cracheur de feu se tenant debout sur l'extrémité d'un plateau tournant. Celui-ci tourne le dos au centre du disque et crache donc sa flamme vers l'extérieur. Vous qui observez la scène depuis les gradins, comment évaluer la vitesse d'éjection de la flamme ? La tache est délicate, car la vitesse apparente semble plus importante lorsqu'on observe le cracheur de flamme de côté, que lorsqu'il vous fait face et que la flamme vient vers vous. C'est peut-être une illusion similaire qui explique la différence entre les vitesses des structures le long du disque de poussière.  

Mais pour le moment, les chercheurs n'ont aucune idée de la nature de ces structures sombres ni de ce qui les émet.

"Nous sommes en train de faire de nouvelles observations pour comprendre la structure tridimentionnelle du disque" explique le chercheur. "Nous allons également analyser comment évolue l'intensité des structures en fonction de leur longueur d'onde et observer leur polarisation qui dépend de la nature des poussières qu'elles traversent."

C'est donc à la résolution d'un nouveau et passionnant mystère que s'attellent ces chercheurs...