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Fomalhaut

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Alpha Piscis Austrini • Alpha du Poisson austral

Fomalhaut
α Piscis Austrini
Description de l'image Fomalhaut with Disk Ring and extrasolar planet b.jpg.
Données d'observation
(époque J2000.0)
Ascension droite 22h 57m 39,046s[1]
Déclinaison −29° 37′ 20,05″[1]
Constellation Poisson austral
Magnitude apparente +1,16[2]

Localisation dans la constellation : Poisson austral

(Voir situation dans la constellation : Poisson austral)
Caractéristiques
Type spectral A4V[3]
Indice U-B +0,06[2]
Indice B-V +0,09[2]
Indice R-I +0,02[2]
Astrométrie
Vitesse radiale +6,5 ± 0,5 km/s[4]
Mouvement propre μα = +328,95 mas/a[1]
μδ = −164,67 mas/a[1]
Parallaxe 129,81 ± 0,47 mas[1]
Distance 7,704 ± 0,028 pc (∼25,1 al)[5]
Magnitude absolue +1,722 ± 0,009[5]
Caractéristiques physiques
Masse 1,92 ± 0,02 M☉[5]
Rayon 1,842 ± 0,019 R☉[5]
Gravité de surface (log g) 4,14[3]
Luminosité 16,63 ± 0,48 L☉[5]
Température 8 760 ± 100 K
Âge 440 ± 40 Ma[5]
Composants stellaires
Composants stellaires Fomalhaut A,
TW PsA (= Fomalhaut B),
LP 876-10 (= Fomalhaut C)[6]

Désignations

α PsA, 24 PsA, 79 Aqr, CD-30 19370, CPD-30 6685, FK5 867, GJ 881, HD 216956, HIP 113368, HR 8728, LTT 9292, SAO 191524, WDS J22577 -2937A[7]

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Fomalhaut (α Piscis Austrini dans la désignation de Bayer, abrégé en α PsA) est l'étoile la plus brillante de la constellation du Poisson austral, et la 17e étoile la plus brillante du ciel nocturne.

α Piscis Austrini (Fomalhaut, Fomalhaut A)

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

Fomalhaut est une étoile blanche de la séquence principale de type spectral A4V[3]. Elle est située à une distance de 25,1 années-lumière du Soleil.

Avec une magnitude apparente (MV) de 1,16[2], elle est aisément 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, 2 fois plus massive et 17 fois plus lumineuse que le Soleil.

Fomalhaut est une étoile relativement jeune. Son âge a d'abord été estimé entre 100 et 300 millions d’années[8], avant qu'une étude de 2012, combinant plusieurs méthodes indépendantes, ne détermine à l'étoile un âge plus élevé de 440 ± 40 millions d'années[5]. Sa durée de vie ne devrait pas dépasser le milliard d'années. Sa composition chimique est identique à celle du Soleil.

Désignations

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Fomalhaut est aussi connue sous la désignation de Flamsteed 24 Piscis Austrini (en abrégé 24 PsA[7]). Il est remarquable que John Flamsteed assignait à l'étoile la désignation alternative 79 Aquarii (en abrégé 79 Aqr) qui n'est plus usitée[9].

Son nom provient de l'arabe فم الحوت fum al-ħūt, ce qui signifie « la bouche de la baleine » (souvent traduit également par « la bouche du poisson » car « al-ħūt » peut signifier baleine en arabe standard et poisson en arabe dialectal). La traduction latine conservera l'étymologie poisson[réf. nécessaire]. En astronomie arabe, elle est aussi connue comme الضفدع الأول (aḍ-ḍifdiˤ al-'awwal), latinisé en Rana Prima[10], littéralement « la Première Grenouille », la « Seconde Grenouille » étant l'étoile Beta Ceti[10].

Le système planétaire de Fomalhaut A

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Disque de poussières autour de Fomalhaut A, et situation de la planète Fomalhaut b - Image du coronographe de l'Hubble Space Telescope.

Fomalhaut b

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Article détaillé : Fomalhaut b.

Fomalhaut b, formellement Fomalhaut Ab, est une planète confirmée[11],[12] 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[13]. Elle a été contestée, en , à la suite d'une observation réalisée grâce à l'interféromètre ALMA : seules des planètes bien plus petites seraient présentes autour de l'étoile[14]. Elle a été confirmée, d'abord par Thaine Curie et al. en 2012[15], puis par Raphaël Galicher et al. en 2013[16]. Son orbite a été caractérisée par Paul Kalas et al.[17]. 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[18].

S'il s'agit bien d'une planète, Fomalhaut b aurait une vraie masse de 2,6 ± 0,9 masses joviennes[11] pour un rayon d'environ 1,2 rayon jovien[11], ce qui indiquerait qu'il s'agit probablement d'une géante gazeuse. Planète ou nuage de gaz et poussières lié à l'étoile, sa distance à l'étoile serait d'environ dix fois la distance séparant Saturne du Soleil[19],[20].

Disques et ceintures de débris

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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 , 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 2 000 par jour)[21].

Deux nuages de poussières en expansion, observés en 2012 et en 2023, sont interprétés comme résultant d'une collision d'astéroïdes[22].

Fomalhaut A serait entourée de plusieurs ceintures de débris :

Le système Fomalhaut

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Fomalhaut A forme, avec deux autres étoiles, un système ternaire 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[23].

Le barycentre (centre de masse du système) est situé à une distance d'environ 7,67 pc (∼25 al) du Soleil, à 344,179° d'ascension droite et −29° 47′ 31,2″ (−29,792°) de déclinaison[24].

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[25].

TW Piscis Austrini (Fomalhaut B)

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Article détaillé : TW Piscis Austrini.

L'étoile TW Piscis Austrini (en abrégé TW PsA[26]) est la deuxième composante du système stellaire Fomalhaut et reçoit en conséquence la désignation alternative Fomalhaut B[26].

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 al) du Soleil et située à environ 0,28 pc (∼0,913 al) 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'années, ce qui renforce les arguments en faveur du caractère de binaire physique du couple[27].

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

LP 876-10 (Fomalhaut C)

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LP 876-10[28], aussi nommée Fomalhaut C[28], est la troisième composante du système stellaire. Il s'agit d'une étoile naine (classe de luminosité V) rouge (type spectral M4) située à une distance de 7,56 ± 0,07 pc (∼24,7 al). Elle orbite à 0,77 ± 0,01 pc (∼2,51 al) de Fomalhaut A et à 0,987 ± 0,006 pc (∼3,22 al) de Fomalhaut B[24].

Disque de débris

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LP 876-10 est entourée d'un disque de débris. Détecté grâce au télescope spatial Herschel, sa découverte a été annoncée le [29]. Il s'agit d'un disque froid (24 K) et relativement brillant.

Autres composantes ?

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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[30]. D'après Eric E. Mamajek et al.[24], 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)[31].

Notes et références

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  1. ↑ a b c d et e (en) F. van Leeuwen, « Validation of the new Hipparcos reduction », Astronomy & Astrophysics, vol. 474, no 2,‎ , p. 653–664 (DOI 10.1051/0004-6361:20078357, Bibcode 2007A&A...474..653V, arXiv 0708.1752).
  2. ↑ a b c d et e (en) J. R. Ducati, « Catalogue de données en ligne VizieR : Catalogue of Stellar Photometry in Johnson's 11-color system », CDS/ADC Collection of Electronic Catalogues, 2237, 0,‎ (Bibcode 2002yCat.2237....0D).
  3. ↑ a b et c (en) R. O. Gray et al., « Contributions to the Nearby Stars (NStars) Project: spectroscopy of stars earlier than M0 within 40 pc-The Southern Sample », The Astronomical Journal, vol. 132, no 1,‎ , p. 161–170 (DOI 10.1086/504637, Bibcode 2006AJ....132..161G, arXiv astro-ph/0603770).
  4. ↑ (en) G. A. Gontcharov, « Pulkovo Compilation of Radial Velocities for 35 495 Hipparcos stars in a common system », Astronomy Letters, vol. 32, no 11,‎ , p. 759 (DOI 10.1134/S1063773706110065, Bibcode 2006AstL...32..759G, arXiv 1606.08053).
  5. ↑ a b c d e f et g (en) Eric E. Mamajek, « On the age and binarity of Fomalhaut » [« De l'âge et de la binarité de 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)
  6. ↑ (en) A. A. Tokovinin, « The Updated Multiple Star Catalog », The Astrophysical Journal Supplement Series, vol. 235, no 1,‎ , article no 6 (DOI 10.3847/1538-4365/aaa1a5, Bibcode 2018ApJS..235....6T, arXiv 1712.04750, lire en ligne, consulté le ).
  7. ↑ a et b (en) * alf PsA -- High Proper Motion Star sur la base de données Simbad du Centre de données astronomiques de Strasbourg.
  8. ↑ (en) D. Barrado y Navascues, « The Castor moving group. The age of Fomalhaut and Vega », Astronomy & Astrophysics, vol. 339,‎ , p. 831–839 (Bibcode 1998A&A...339..831B, arXiv astro-ph/9905243).
  9. ↑ (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]], consulté le ), p. 112
  10. ↑ 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]], consulté le ), no 27, p. 431 (lire en ligne [GIF]) et no 35, p. 432 lire en ligne [GIF])
  11. ↑ a b et c (en) Fomalhaut b sur la base de données NASA Exoplanet Archive
  12. ↑ (en) alf PsA b sur la base de données Simbad du Centre de données astronomiques de Strasbourg.
  13. ↑ (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], consulté le )
  14. ↑ (fr) « ALMA dévoile le fonctionnement d'un système planétaire proche », ESO, (consulté le )
  15. ↑ (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], consulté le )
  16. ↑ 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], consulté le )
  17. ↑ (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], consulté le )
  18. ↑ (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], consulté le )
  19. ↑ (fr) « Hubble capture pour la première fois l'image d'une exoplanète », Flashespace.com, (consulté le )
  20. ↑ (en) « Hubble Directly Observes Planet Orbiting Fomalhaut », sur HubbleSite, (consulté le )
  21. ↑ (en) Swinyard, B. M. et al., « Herschel images of Fomalhaut. An extrasolar Kuiper Belt at the height of its dynamical activity », Astronomy & Astrophysics, vol. 540,‎ , article no A125 (DOI 10.1051/0004-6361/201118581, Bibcode 2012A&A...540A.125A, arXiv 1204.5037).
  22. ↑ (en) Paul Kalas, Jason J. Wang, Maxwell A. Millar-Blanchaer, Bin B. Ren, Mark C. Wyatt et al., « A second planetesimal collision in the Fomalhaut system », Science, vol. 391, no 6783,‎ , p. 371-373 (DOI 10.1126/science.adu626).
  23. ↑ Herschel découvre que Fomalhaut C, elle aussi, est entourée d'un disque de débris !
  24. ↑ a b et c (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).
  25. ↑ (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]], consulté le )
  26. ↑ a et b (en) TW PsA sur la base de données Simbad du Centre de données astronomiques de Strasbourg.
  27. ↑ 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)
  28. ↑ a et b (en) LP 876-10 sur la base de données Simbad du Centre de données astronomiques de Strasbourg.
  29. ↑ (en) G. M. Kennedy et al., « Discovery of the Fomalhaut C debris disc », Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 448, no 1,‎ , L96-L100 (DOI 10.1093/mnrasl/slt168, lire en ligne, consulté le )
  30. ↑ (en) T. J. J. See, « Discoveries and measures of double and multiple stars in the southern hemisphere », The Astronomical Journal, vol. 18, nos 431-432,‎ , p. 181-187 (DOI 10.1086/102881, Bibcode 1898AJ.....18..181S, lire en ligne [[GIF]], consulté le )
  31. ↑ (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

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Dans la fiction

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Articles connexes

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Liens externes

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