L’European Research Council (Conseil européen de la recherche) vient d’annoncer les noms des lauréats de la bourse « Advanced Grant ». Cette édition 2023 récompense notamment deux chercheurs de la recherche fondamentale du CEA pour leurs travaux dans les domaines de l’astrophysique et en neuroscience. Anaëlle Maury est porteuse du projet PEBBLES. Ce projet consiste à développer une méthodologie novatrice pour caractériser les propriétés de la poussière autour de très jeunes étoiles en train de former leurs disques proto-planétaires. La poussière est l’un des éléments clefs dans les processus physiques régulant la formation des étoiles et de leurs cortèges planétaires, mais de récentes observations bouleversent les modèles utilisés jusqu’à présent pour décrire son évolution depuis les grains submicroniques aux graines de planètes. Observer et modéliser les propriétés des grains de poussières lors des phases les plus précoces de formation des disques promet ainsi de grandes découvertes sur les conditions menant à la formation de systèmes solaires tels que le nôtre. Grâce à PEBBLES, les équipes utiliseront de nouveaux modèles de poussières mieux adaptés à des milieux astrophysiques plus denses et les utiliseront en comparaison aux observations des missions spatiales et observatoires au sol depuis l’infrarouge jusqu’au millimétrique.
Depuis la première exoplanète découverte en 1988, près de 5000 ont été aujourd’hui observées et les études récentes démontrent que ces exoplanètes connaissent leurs premiers balbutiements lors de l’évolution de disques de poussières autour d’étoiles encore très jeunes. Décrire les processus de formation des étoiles telles que notre Soleil, et leurs cortèges de planètes est l’un des challenges majeurs de la communauté des astrophysiciens et astrophysiciennes.
Des observations ont récemment suggéré que des planètes puissent être déjà présentes autour d’étoiles très jeunes, vieilles de seulement quelques millions d’années (des étoiles de type T-Tauri). De plus, l’équipe d’Anaëlle Maury a récemment mis en évidence un comportement inexpliqué de la poussière autour des plus jeunes embryons d’étoiles, âgés de seulement quelques centaines de milliers d’années, suggérant que les microscopiques grains de poussières puissent évoluer pour former de petits cailloux, très tôt lors de la formation des étoiles.
Scénario de formation stellaire et planétaire depuis un nuage de poussière (Credit: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF)
Le projet PEBBLES a pour objectif de développer une méthodologie pour caractériser les propriétés de la poussière au sein des proto-étoiles. En utilisant conjointement des observations sensibles à la taille des grains de poussières et de nouveaux modèles pour les poussières astrophysiques, le projet vise à transformer notre compréhension :
- Des propriétés des grains de poussière au moment où les disques protoplanétaires commencent à se former, élément fondamental pour comprendre les premières étapes de formation des systèmes planétaires ;
- Des processus physiques permettant l’évolution de cette poussière à des stades précoces de formation des étoiles, encore peu explorés ;
- Du rôle de la poussière pour coupler le champ magnétique à la matière autour des protoétoiles, régulant ainsi les propriétés de l’étoile et du disque qui l’entoure.
Le projet se décline sous en 4 groupes de travail :
- Observations des environnements protostellaires dans le domaine radio : émission thermique et polarisation des poussières ;
- Caractérisation des propriétés de la poussière grâce aux observations en infrarouge ;
- Implémentation de modèles de poussières évoluées dans les outils de transfert radiatif ;
- Modélisation de la distribution et l’évolution des poussières durant les phases de formation de l’étoile et de son disque : simulations numériques.
Contact : Anaëlle Maury
Pour en savoir plus : https://erc.europa.eu/news-events/news/erc-2022-advanced-grants-results
Un projet multi-échelles qui étudie les observations via de nouveaux modèles de poussières mieux adaptés à des milieux astrophysiques plus denses et les utilisent en comparaison aux observations des missions spatiales et observatoires au sol depuis l’infrarouge jusqu’au millimétrique.
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