Détection d’un mystérieux objet poussiéreux qui obscurcit son étoile de manière erratique
Il y a beaucoup d’objets inexpliqués dans l’Univers, et des astronomes viennent d’en trouver un nouveau, un étrange objet poussiéreux qui pourrait faire baisser de 75 % la luminosité de son étoile.
Image d’entête : à titre de représentation, des nuages de poussière éclairés par la lumière réfléchie d’étoiles brillantes dans le vaste complexe du nuage moléculaire d’Orion. (Daniel Verschatse (Antilhue Obs.)/ NASA)
Souvent, quand un objet bloque la lumière de son étoile, il s’agit d’une exoplanète ou d’un astéroïde. Mais dans ce cas, la façon dont l’objet masque la lueur de son étoile ne peut être expliquée par aucune des deux options : c’est à la fois plus erratique et plus persistant.
Pour l’instant, ce que les astronomes peuvent dire avec certitude au sujet de l’objet, connu sous le nom de TIC 400799224, c’est qu’il semble libérer beaucoup de poussière.
TIC 400799224 est en orbite autour d’un système stellaire situé à environ 2 300 années-lumière (725 parsecs) et il a été détecté pour la première fois par le Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), qui est à la recherche de petites planètes autour de nos étoiles voisines.
En utilisant une intelligence artificielle pour passer au crible les données recueillies par TESS, les astronomes sont tombés par hasard sur TIC 400799224, car son nuage de poussière a provoqué une chute rapide de la luminosité de son étoile de près de 25 % sur une période de quelques heures, suivie de plusieurs variations de luminosité qui pourraient être interprétées comme une éclipse.
A partir de l’étude : une image optique/ proche infrarouge du ciel autour de l’objet TIC 400799224 du TESS Input Catalog (TIC) (la croix marque l’emplacement de l’objet, et la largeur du champ de vision est donnée en minutes d’arc). (Powell et col./ Astronomical Journal)
Ce phénomène est généralement le signe de la désintégration d’une planète ou d’un corps en orbite qui se désagrège et libère de la poussière, un phénomène sur lequel les scientifiques sont impatients d’en savoir plus. Mais après avoir examiné six années de données sur ce mystérieux objet, l’équipe a découvert qu’il se passait quelque chose d’étrange.
Tout d’abord, TIC 400799224 n’est pas en orbite autour d’un seul système stellaire. Un examen plus approfondi montre qu’il est en orbite autour d’un système stellaire binaire, à deux étoiles, dans lequel l’une des étoiles palpite avec une période de 19,77 jours.
Bien que cette périodicité semble assez fiable, l’objet qui assombrit la lumière est irrégulier dans sa forme, sa profondeur et sa durée. C’est pourquoi les astronomes supposent qu’il est très probablement causé par une sorte de corps en orbite qui émet périodiquement des nuages de poussière. Mais on ne sait pas exactement quel est cet objet.
Selon l’une des astronomes du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Karen Collins, qui a participé à l’étude :
La nature du corps en orbite lui-même est déroutante car la quantité de poussière émise est importante. Si elle était produite par la désintégration d’un objet comme l’astéroïde Cérès dans notre système solaire, elle ne survivrait qu’environ 8 000 ans avant de disparaître.
Pourtant, de façon remarquable, au cours des six années d’observation de cet objet, la périodicité est restée stricte et l’objet émettant la poussière est apparemment resté intact.
On ne sait pas non plus clairement laquelle des deux étoiles est en orbite autour de l’objet mystérieux, ce qui nous amène à une autre chose étrange à propos de cette découverte : la baisse de luminosité de 25 % initialement remarquée n’était qu’un exemple limité de ce que TIC 400799224 peut faire.
Selon l’étoile qui l’héberge vraiment, la poussière émise par l’objet bloque jusqu’à 37 % ou 75 % de la lumière de son étoile hôte, expliquent les scientifiques dans leur étude.
Après avoir analysé les chiffres, les chercheurs ont quelques pistes. Ils suggèrent que les données correspondent le mieux à l’une des étoiles de la pré-séquence principale, ce qui signifie que l’étoile est encore en train d’accumuler de la masse à partir de son enveloppe de poussière et de gaz, souvent sous la forme d’un disque autour de l’étoile.
L’équipe a également examiné trois hypothèses pour expliquer la poussière étrange dans leur étude :
1. la désintégration d’un objet qui passe directement de l’état solide à l’état gazeux (sublimation)
2. les collisions avec un objet mineur semblable à une planète qui libère des nuages de poussière
3. la poussière qui est guidée par une planète intégrée dans le disque de l’étoile.
L’équipe conclut que l’explication la plus probable est la seconde : un objet semblable à une planète entre en collision autour de l’étoile et libère une grande quantité de poussière à chaque fois. Cela pourrait aider à expliquer la périodicité régulière du nuage de poussière ainsi que la variation des profondeurs.
Par le passé, des découvertes similaires se sont soldées par des « planètes en désintégration », mais l’équipe a estimé que ces données étaient suffisamment différentes pour que ce ne soit pas ce qui est observé ici.
Selon les chercheurs dans leur étude :
Ses propriétés détaillées diffèrent de manière significative des autres objets, TIC 400799224 pourrait être dans une catégorie à part.
L’équipe prévoit de continuer à surveiller l’objet, et la bonne nouvelle est qu’il est suffisamment lumineux pour que tout le monde puisse ajouter ses propres observations avec un télescope décent depuis son jardin. En attendant…
L’étude publiée dans The Astronomical Journal : Mysterious Dust-emitting Object Orbiting TIC 400799224 et présentée sur le site du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics : The Mysterious Dusty Object Orbiting TIC 400799224.