Fomalhaut

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Coordonnées : Sky map 22h 57m 39.05s, −29° 37′ 20″

Fomalhaut
α Piscis Austrini
Description de l'image Fomalhaut with Disk Ring and extrasolar planet b.jpg.

Époque J2000.0

Données d'observation
Ascension droite 22h 57m 39,05s
Déclinaison −29° 37′ 20″
Constellation Poisson austral
Magnitude apparente +1,17
Caractéristiques
Type spectral A3V
Indice U-B 0,08
Indice B-V 0,09
Indice V-R ?
Indice J-K ?
Indice J-H ?
Astrométrie
Vitesse radiale +6,5 km/s
Mouvement propre μα = 329,22 mas/a
μδ = -164,22 mas/a
Parallaxe 129,81 ± 0,47[1] mas
Distance 7,704±0,028 pc (∼25,1 a.l.) [1]
Magnitude absolue 1,722 ± 0,009[1]
Caractéristiques physiques
Masse 1,92 ± 0,02[1] M
Rayon 1,842 ± 0,019[1] R
Masse volumique g/cm3
Gravité de surface (log g) ?
Luminosité 16,63 ± 0,48[1] L
Température 8 760 ± 100 K
Métallicité ?
Rotation  km/s
Âge 2 à 3×108 a

Autres désignations

α Piscis Austrini, 24 PsA (Flamsteed), GJ 881, HR 8728, CD-30 19370, HD 216956, GCTP 5565.00, LTT 9292, SAO 191524, FK5 867, HIP 113368

Fomalhaut (α Piscis Austrini) est l'étoile la plus brillante de la constellation du Poisson austral, et la 17e étoile la plus brillante du ciel nocturne. Son nom provient de l'arabe فم الحوت fum al-ħūt, ce qui signifie « la bouche du poisson » et est une des quatre « étoiles royales » des Perses, il y a environ 5 000 ans.

α Piscis Austrini (Fomalhaut, Fomalhaut A)[modifier | modifier le code]

Image of Fomalhaut, champ de 2.7×2.9 degrés.
Digitized Sky Survey 2. (ESA/Hubble)

Il s'agit d'une étoile blanche de la séquence principale (type spectral A). Elle est située à une distance de environ 25 années-lumière du Soleil.

Avec une magnitude apparente (MV) de 1.17, elle est visible à l'œil nu depuis la Terre, dans la constellation du Poisson austral dont elle est l'étoile la plus brillante.

Elle est près de 2 fois plus grande et 2 fois plus massive que le Soleil et seize fois plus lumineuse que le Soleil.

Il semble que Fomalhaut soit une étoile relativement jeune : son âge est estimé entre 100 et 300 millions d’années seulement. Sa durée de vie ne devrait pas dépasser le milliard d'années. Sa composition chimique est identique à celle du Soleil.

Désignations[modifier | modifier le code]

Fomalhaut est aussi connue sous la désignation de Flamsteed 24 Piscis Austrini (en abrégé 24 PsA[2]). Il est remarquable que John Flamsteed assignait à l'étoile la désignation alternative 79 Aquarii (en abrégé 79 Aqr) qui n'est plus usitée[3].

En astronomie arabe, elle est aussi connue comme الضفدع الأول (aḍ-ḍifdiˤ al-'awwal), latinisé en Rana Prima[4], littéralement « la Première Grenouille », la « Seconde Grenouille » étant l'étoile Beta Ceti[4].

Le système planétaire de Fomalhaut A[modifier | modifier le code]

Disque de poussières autour de Fomalhaut A, et situation de la planète Fomalhaut b—image du coronographe de l'Hubble Space Telescope

Fomalhaut b[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Fomalhaut b.

Fomalhaut b, formellement Fomalhaut Ab, est une planète confirmée[5],[6] en orbite autour de l'étoile Fomalhaut A. Elle est la première exoplanète à avoir été détectée au moyen d'une photographie optique. La photographie, prise par le télescope spatial Hubble est publiée le .

Son existence avait été prédite, dès 2006, par Alice C. Quillen[7]. Elle a été contestée, en avril 2012, à la suite d'une observation réalisée grâce à l'interféromètre ALMA : seules des planètes bien plus petites seraient présentes autour de l'étoile[8]. Elle a été confirmée, d'abord par Thaine Curie et al. en 2012[9], puis par Raphaël Galicher et al. en 2013[10]. Son orbite a été caractérisée par Paul Kalas et al.[11]. Sa nature reste néanmoins discutée. En effet, d'après Ralph Neuhaeuser et al., il pourrait s'agir d'une étoile à neutrons située en arrière-plan[12].

S'il s'agit bien d'une planète, Fomalhaut b aurait une vraie masse de 2,6 ± 0,9 masses joviennes[5] pour un rayon d'environ 1,2 rayons joviens[5], ce qui indiquerait qu'ils s'agit probablement d'une géante gazeuse. Planète ou nuage de gaz et poussières lié à l'étoile, sa distante à l'étoile serait d'environ dix fois la distance séparant Saturne du Soleil[13],[14].

Les disques et ceintures de débris[modifier | modifier le code]

Fomalhaut est entourée d'un disque de poussières en forme de tore dont le bord intérieur se trouve à environ 133 ua de l'étoile, soit plus de trois fois la distance du Soleil à Pluton. Ce disque a une largeur d'environ 25 ua, un diamètre de 20 milliards de kilomètres et son centre géométrique se trouve décalé de près de 15 ua de Fomalhaut ; il est parfois appelé la ceinture de Kuiper de Fomalhaut.

Le 23 avril 2012, un groupe de chercheurs publie sur arxiv les résultats d'observation de Herschel tendant à montrer que ce disque serait alimenté par de nombreuses collisions de comètes (2 à 2000 par jour)[15].

Fomalhaut A serait entourée de plusieurs ceintures de débris :

Le système Fomalhaut[modifier | modifier le code]

Fomalhaut A forme, avec deux autres étoiles, un système trinaire d'étoiles liées gravitationnellement entre elles, dont Fomalhaut A est la composante principale. Ses deux autres composantes sont TW Piscis Austrini (Fomalhaut B) et LP 876-10 (Fomalhaut C). Fomalhaut B et C sont très distantes du système de Fomalhaut A (respectivement 1 et 3 années-lumière), et orbitent très lentement par rapport à elle : elles ont donc des vitesses spatiale très proches. L'orbite des trois étoiles est mal connue[16].

Le barycentre (centre de masse du système) est situé à une distance d'environ 7,67 pc (∼25 a.l.) du Soleil[17], à 344,179° d'ascension droite[17] et −29° 47′ 31,2″ (−29,792°[17]) de déclinaison.

Willem J. Luyten est le premier à avoir considéré, dès 1938, TW Piscis Austrini (HR 8721) comme un compagnon de Fomalhaut, formant avec celle-ci une étoile binaire[18].

TW Piscis Austrini (Fomalhaut B)[modifier | modifier le code]

Article détaillé : TW Piscis Austrini.

L'étoile TW Piscis Austrini (en abrégé TW PsA[19]) est la deuxième composante du système stellaire Fomalhaut et reçoit en conséquence la désignation alternative Fomalhaut B[19].

Il s'agit d'une naine (classe de luminosité V) orange (type spectral K4) et d'une étoile variable de type BY Draconis (par rotation), située à une distance de 7,61±0,04 pc (∼24,8 a.l.) du Soleil et située à environ 0,28 pc (∼0,913 a.l.) de l'étoile principale. Avec une magnitude apparente (MV) de plus de 7 (7,081 ± 0,016), elle n'est pas visible à l'œil nu depuis la Terre.

Sa vitesse spatiale concorde avec celle de Fomalhaut à 0,1 ± 0,5 km/s près, cohérent avec le fait que ce soit un compagnon lié. Une estimation récente de l'âge de TW PsA donne une valeur de (400 ± 70) millions d'années, ce qui est en très bon accord avec l'âge isochrone de Fomalhaut de (450 ± 40) millions d'année, ce qui renforce les arguments en faveur du caractère de binaire physique du couple[20].

Sa masse est d'environ 0,73 +0,02-0,01 masses solaires pour un rayon de 0,688 ± 0,034 rayons solaires.

LP 876-10 (Fomalhaut C)[modifier | modifier le code]

LP 876-10[21], aussi nommée Fomalhaut C[21], est la troisième composante du système stellaire. Il s'agit d'une étoile naine (classe de luminosité V[17]) rouge (type spectral M4[17]) située à une distance de 7,56±0,07 pc (∼24,7 a.l.)[17]. Elle orbite a 0,77±0,01 pc (∼2,51 a.l.) de Fomalhaut A et à 0,987±0,006 pc (∼3,22 a.l.) de Fomalhaut B[22].

Disque de débris[modifier | modifier le code]

LP 876-10 est entourée d'un disque de débris. Détecté grâce au télescope spatial Herschel, sa découverte a été annoncée le [23]. Il s'agit d'un disque froid (24 K) et relativement brillant.

Autres composantes ?[modifier | modifier le code]

En 1898, l'astronome américain T. J. J. See a rapporté avoir observé, une seule fois, à l'époque 1896.706, une étoile de 14e magnitude, désignée λ1 478 et qui serait un compagnon de Fomalhaut[24]. D'après Eric E. Mamajek et al.[17], l'objet n'a pas été repris dans la littérature, à de rares exceptions près parmi lesquelles le catalogue d'étoiles doubles de Sherburne W. Burnhau de 1906 (entré 12 071 : See 478)[25].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a, b, c, d, e et f (en) Eric E. Mamajek, « On the age and vinarity of Fomalhaut », The Astrophysical Journal Letters, vol. 754, no 2,‎ , id. L20, 5 p.  (DOI 10.1088/2041-8205/754/2/L20, Bibcode 2012ApJ...754L..20M, arXiv 1206.6353, lire en ligne)
  2. (en) alf PsA sur la base de données Simbad du Centre de données astronomiques de Strasbourg.
  3. (en) Morton Wagman, « Flamsteed's missing stars », Journal for the History of Astronomy, vol. 18, no 3,‎ , p. 209-223 (Bibcode 1987JHA....18..209W, lire en ligne [[GIF]]), p. 112
  4. a et b (en) E. B. Knobel, « On a catalogue of stars in the Calendarium of Al Achsasi Al Mouakket », Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 55,‎ , p. 429-438 (Bibcode 1895MNRAS..55..429K, lire en ligne [[GIF]]), no 27, p. 431 (lire en ligne [GIF]) et no 35, p. 432 lire en ligne [GIF])
  5. a, b et c (en) Fomalhaut b sur la base de données NASA Exoplanet Archive
  6. (en) alf PsA b sur la base de données Simbad du Centre de données astronomiques de Strasbourg.
  7. (en) Alice C. Quillen, « Predictions for a planet just inside Fomalhaut's eccentric ring », Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 372, no 1,‎ , id. L14, p. L14-L18 (DOI 10.1111/j.1745-3933.2006.00216.x, Bibcode 2006MNRAS.372L..14Q, arXiv astro-ph/0605372, lire en ligne [html])
  8. (fr) « ALMA dévoile le fonctionnement d'un système planétaire proche », ESO,‎ (consulté le 13 avril 2012)
  9. (en) Thaine Curie et al., « Direct imaging confirmation and characterization of a dust-enshrouded candidate exoplanet orbiting Fomalhaut », The Astrophysical Journal, vol. 760, no 2,‎ , id. L32, 6 p.  (DOI 10.1088/2041-8205/760/2/L32, Bibcode 2012ApJ...760L..32C, arXiv 1210.6620, lire en ligne [html])
  10. Raphaël Galicher et al., « Fomalhaut b : Independent analysis of the Hubble space telescope public archive data », The Astrophysical Journal, vol. 769, no 1,‎ , id. 42, 12 p.  (DOI 10.1088/0004-637X/769/1/42, Bibcode 2013ApJ...769...42G, arXiv 1210.6745, lire en ligne [html])
  11. (en) Paul Kalas et al., « STIS Coronagraphic imaging of Fomalhaut : Main belt structure and the orbit of Fomalhaut b », The Astrophysical Journal, vol. 775, no 1,‎ , id. 56, 31 p.  (DOI 10.1088/0004-637X/775/1/56, Bibcode 2013ApJ...775...56K, arXiv 1305.2222, lire en ligne [html])
  12. (en) Ralph Neuhaeuser et al., « The companion candidate near Fomalhaut : a background neutron star? », Monthly Notices of the Royal Astronomical Society,‎ à paraître (Bibcode 2015arXiv150107083N, arXiv 1501.07083, lire en ligne [PDF])
  13. (fr) « Hubble capture pour la première fois l'image d'une exoplanète », Flashespace.com,‎ (consulté le 14 novembre 2008)
  14. (en) « Hubble Directly Observes Planet Orbiting Fomalhaut », sur HubbleSite,‎ (consulté le 14 novembre 2008)
  15. http://arxiv.org/abs/1204.5037
  16. Herschel découvre que Fomalhaut C, elle aussi, est entourée d'un disque de débris !
  17. a, b, c, d, e, f et g (en) Eric E. Mamajek et al., « The solar neighborhood : XXX. – Fomalhaut C », The Astronomical Journal, vol. 146, no 6,‎ , id. 154, 10 p.  (DOI 10.1088/0004-6256/146/6/154, Bibcode 2013AJ....146..154M, arXiv 1310.0764, lire en ligne [html])
  18. (en) Willem J. Luyten, « Note on a possible companion to Fomalhaut and some other pairs of stars », The Astronomical Journal, vol. 47, no 1090,‎ , p. 115-116 (DOI 10.1086/105490, Bibcode 1938AJ.....47..115L, lire en ligne [[GIF]])
  19. a et b (en) TW PsA sur la base de données Simbad du Centre de données astronomiques de Strasbourg.
  20. E.E. Mamajek, « On the Age and Binarity of Fomalhaut », Astrophysical Journal Letters, vol. 754, no 2,‎ , p. L20 (DOI 10.1088/2041-8205/754/2/L20, Bibcode 2012ApJL..754...20M, arXiv 1206.6353)
  21. a et b (en) LP 876-10 sur la base de données Simbad du Centre de données astronomiques de Strasbourg.
  22. http://arxiv.org/pdf/1310.0764v1.pdf
  23. (en) G. M. Kennedy et al., « Discovery of the Fomalhaut C debris disc », Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 448, no 1,‎ , p. L96-L100 (DOI 10.1093/mnrasl/slt168, lire en ligne)
  24. (en) « Discoveries and measures of double and multiple stars in the southern hemisphere », The Astronomical Journal, vol. 18, no 431-432,‎ , p. 181-187 (DOI 10.1086/102881, Bibcode 1898AJ.....18..181S, lire en ligne [[GIF]])
  25. (en) Sherburne W. Burnhau, A general catalogue of double stars within 121 of the North pole, Washington et Chicago, Carnegie Institution of Washington et University of Chicago Press,‎ (Bibcode 1906gcds.book.....B)

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]