Des astronomes ont réussi à cartographier pour la première fois les champs magnétiques au sein du disque de formation planétaire entourant TW Hydrae, une étoile proche. Cette avancée majeure, dirigée par le Dr Richard Teague du MIT et utilisant les données de l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), offre un aperçu des forces invisibles qui façonnent la naissance des planètes, potentiellement similaires à celles qui ont formé notre système solaire il y a environ 4,5 milliards d'années.
Les planètes se forment dans des disques de gaz et de poussière tourbillonnant autour des jeunes étoiles. Bien que la structure de ces disques soit observable, la mesure des champs magnétiques, essentiels à l'organisation et à la migration de la matière, s'est avérée complexe. Les champs magnétiques sont considérés comme fondamentaux pour l'évolution des disques et la formation planétaire, mais leur présence et leur organisation dans un disque comme celui de TW Hydrae n'avaient jamais été cartographiées avec certitude auparavant.
L'équipe du Dr Teague a employé une nouvelle approche en analysant l'élargissement de certaines émissions radio provenant de molécules en rotation dans le disque, captées par ALMA. En étudiant les variations subtiles de la lumière émise par la molécule CN, les chercheurs ont identifié l'élargissement caractéristique causé par les interactions magnétiques, connu sous le nom d'effet Zeeman. Cette méthode permet de mesurer directement la force des champs magnétiques, contrairement aux techniques antérieures qui se basaient sur la détection de lumière polarisée, des signaux souvent trop faibles pour être analysés.
L'analyse a révélé des champs magnétiques atteignant 10 milligauss. Bien que mille fois plus faibles qu'un aimant de réfrigérateur, ces champs sont considérés comme immenses à l'échelle de la formation planétaire. Ils s'étendent sur 60 à 120 unités astronomiques (UA) de l'étoile, et leur structure évolue au niveau d'une discontinuité proéminente dans le disque. Cette observation suggère un lien direct entre l'activité magnétique et la formation des régions où les planètes prennent naissance.
« La présence et la configuration de ces champs ressemblent remarquablement à ce qui a pu exister dans la nébuleuse solaire lors de la formation de nos planètes », a déclaré le Dr Teague. « C'est la meilleure observation que nous ayons jamais eue de la main invisible qui façonne la naissance de nouveaux mondes. » Cette recherche ouvre de nouvelles perspectives pour comprendre comment les champs magnétiques pilotent l'évolution des disques et influencent la formation et la localisation des planètes.
Avec les futures améliorations des télescopes et des instruments, les astronomes prévoient d'appliquer ces techniques à de nombreux autres disques. Ces avancées promettent de révéler les « plans magnétiques » qui président à la construction de nouveaux systèmes planétaires, offrant ainsi un aperçu sans précédent de la genèse de notre propre système solaire. Cette recherche marque une étape significative dans la compréhension non seulement de la formation des planètes autour d'autres étoiles, mais aussi de l'origine de notre propre voisinage cosmique.