Le Peintre

L'abbé La Caille qui a, le premier, imaginé de faire de ce pauvre coin de ciel une constellation, l'avait nommée le Chevalet du Peintre. Le nom en a été simplifié à la fin du XIX^e siècle. Aujourd'hui, le Peintre évoque surtout un probable système planétaire en formation. Celui que l'on a identifié autour de l'étoile' Bêta.

Bêta Pictoris, de magnitude 3,90, est une étoile assez chaude, presque blanche, distante de 63 années-lumière. Elle brille six fois plus que le Soleil.  C'est la deuxième étoile la plus brillante de cette constellation. Il s'agit d'une étoile jeune, âgée d'environ 23 millions d'années, ce qui est très peu comparé aux 4,6 milliards d'années de notre Soleil, mais elle a déjà atteint le stade de la séquence principale dans son évolution stellaire. Elle est environ 1,75 fois plus massive et 8,7 fois plus lumineuse que notre étoile, avec une température de surface avoisinant les 8000 Kelvin, ce qui lui confère un type spectral A6V. Elle est membre éponyme du groupe mouvant de Bêta Pictoris, un ensemble d'étoiles partageant un âge et un mouvement communs à travers l'espace, ce qui suggère qu'elles sont nées d'un même nuage de gaz.
-

Bêta Pictoris. Crédit : J.-L. Beuzit et al. (Grenoble Obs.), ESO

L'intérêt majeur de Bêta Pictoris réside dans son environnement circumstellaire riche. Il a été l'un des premiers systèmes dans lequel un disque de débris a été imagé, une découverte révolutionnaire en 1984. Ce disque, observé presque parfaitement par la tranche depuis notre point de vue, s'étend sur plus de 1300 unités astronomiques (UA) et est composé de poussière et de gaz. La poussière que nous y observons est constamment renouvelée par des collisions entre des corps plus gros, des planétésimaux, qui sont les vestiges de la formation du système, ce processus étant alimenté par une ceinture de petits corps située à environ 50 UA de l'étoile. Ce disque présente des asymétries et une cavité interne dépourvue de poussière jusqu'à environ 50 UA, ce qui est un indice majeur de l'influence gravitationnelle de planètes. Les observations ont également révélé la présence d'exocomètes, les premières découvertes hors du Système solaire, dont l'activité se manifeste par des signatures d'absorption variables dans le spectre de l'étoile, interprétées comme des chutes de matière cométaire.

L'architecture planétaire du système se précise. La présence de deux planètes géantes a été confirmée dans un premier temps, toutes deux orbitant dans le plan du disque de débris. 

• Bêta Pictoris b, la plus externe, est une géante gazeuse d'environ 11,9 masses joviennes qui orbite à une distance moyenne d'environ 9,9 UA de son étoile, soit un peu moins que la distance de Saturne au Soleil, et boucle son orbite en 23,6 ans.

• Bêta Pictoris c, détectée plus tard et plus proche, possède une masse d'environ 8,9 masses joviennes et orbite à environ 2,7 UA, comparable à la ceinture d'astéroïdes, avec une période de 3,34 ans. L'orbite de Bêta Pictoris c est plus excentrique que celle de son compère externe.

• Bêta Pictoris d, très difficile à observer car elle est 100 fois moins lumineuse que Beta Pictoris b, est l'une des plus légères jamais photographiées directement depuis le sol. Les observations du télescope Webb ont révélé la présence de méthane, de monoxyde de carbone et de vapeur d'eau dans son atmosphère. Sa découverte a été fortuite, puis confirmée grâce à des données d'archives remontant à 11 ans. Bêta Pictoris d est une géante gazeuse d'environ 2,4 fois la masse de Jupiter, située à 26 unités astronomiques de son étoile et ayant une période orbitale de 91 ans. Elle est encore très chaude, avec une température estimée à 325 °C, mais elle est appelée à refroidir progressivement.

On ajoutera que la complexité du système Beta Pictoris est encore accrue par la présence d'un disque de gaz secondaire, qui est constamment alimenté par le dégazage des poussières du disque de débris. Les observations, notamment celles du télescope spatial James Webb, ont permis de percer une partie du mystère de la composition de ces grains. La détection d'une émission d'argon ionisé, un gaz rare extrêmement volatil, a montré que le gaz est considérablement enrichi en éléments volatils comme le carbone, l'azote, l'oxygène et l'argon, d'un facteur d'environ 100 par rapport aux autres éléments métalliques. Cet enrichissement massif en argon, qui est le plus difficile à piéger dans des solides, indique que les planétésimaux qui sont à l'origine de la poussière se sont formés dans un environnement extrêmement froid, avec des températures inférieures à 20-35 K, où même ces éléments très volatils pouvaient se condenser ou être piégés dans des glaces d'eau. 

Alpha Pictoris est, autant qu'on puisse en juger, plus banale. C'est une étoile de même type spectral que la précédente, de magnitude apparente 3,30 et de magnitude absolue 0,83 (l'éclat d'une quarantaine de soleils). Elle est située à 99 années-lumière.

Gamma Pictoris est une étoile de type K0, éloignée de 160 années lumière, et de magnitude 4,40. C'est une géante 50 fois plus brillante que le Soleil.

Delta Pictoris est une binaireà de la famille de Bêta Lyrae (Lyre). Déformée par l'attraction gravitationnelle de sa compagne, l'étoile affecte une forme ellipsoïdale. Sa surface apparente varie donc au cours d'une révolution d'une période de 1 jour 16 heures, ce qui s'accompagne par de petites variations de sa magnitude. Cette dernière évolue entre 4,90 et 4,70.

Iota Pictoris est une étoile double plus conventionnelle. La magnitude de sa première composante (jaune) est de 5,60. La seconde composante, écartée de 12,3", est de magnitude 6,40.