Les grains de poussière révélés au grand jour dans un système stellaire triple

Les jeunes étoiles sont souvent entourées d’un disque de gaz et de poussière. Dans ce disque, les petits grains de poussière s’agglomèrent pour former de plus gros agrégats, constituant ainsi une première étape vers la formation des planètes par accrétion de cœur. Cependant, les jeunes étoiles gravitent rarement seules : elles font principalement parties de systèmes dits multiples, dans lesquels elles gravitent en compagnie d’autres étoiles. Il est donc important de comprendre comment les planètes se forment en présence de plusieurs étoiles. Un premier pas dans cette entreprise consiste à étudier les grains de poussières, leurs caractéristiques et leur capacité à croître au sein des systèmes multiples.

À l’aide d’observations de l’émission thermique des poussières avec les interféromètres ALMA et VLA, une équipe de chercheurs a pu dévoiler les propriétés des grains de poussières dans le système V892 Tau. Ce système est constitué de trois étoiles, dont les deux plus proches sont entourées d’un disque protoplanétaire. Les observations révèlent un anneau de poussières orbitant l’étoile binaire, qui creuse dynamiquement une cavité au centre de l’anneau. Au centre de l’anneau, on distingue également de l’émission, que les auteurs associent à l’activité magnétique de l’étoile binaire.

À l’aide du code de transfert radiatif MCFOST, les chercheurs ont révélé que le disque circumbinaire de V892 Tau présentait une forte densité de poussière à son bord interne. À cet endroit, les grains de poussière peuvent être chauffés jusqu’à 80 K et atteindre les 2 mm de large. Les auteurs ont montré que la taille des grains de poussière était probablement limitée par les collisions avec les grains environnants. Étant donnée la faible taille des grains de poussière au sein de V892 Tau en comparaison à d’autres systèmes, il est probable que l’étoile binaire au centre du disque accélère les grains dans le disque. Cela provoque alors des collisions destructrices et restreint ainsi la croissance des grains.

Il s’agit d’une des premières études liant les propriétés des grains de poussière à la dynamique orbitale d’un système stellaire multiple de manière observationnelle. Elle ouvre la voie à une caractérisation systématique des propriétés des grains de poussière dans les systèmes multiples, permettant de conclure sur l’impact de la multiplicité stellaire sur la formation des planètes.