Découverte d’une planète potentiellement habitable en orbite autour d’une étoile mourante
Un groupe d’astronomes a identifié un anneau de débris planétaires orbitant près d’une étoile mourante, à quelque 117 années-lumière de la Terre, laissant entrevoir ce qui pourrait être une planète dans une zone habitable où la vie pourrait exister. Si cela est confirmé, ce serait la première fois qu’un monde propice à la vie est découvert en orbite autour d’une telle étoile, connue sous le nom de « naine blanche« .
Image d’entête : représentation artistique de l’étoile naine blanche WD1054-226 entourée de nuages de débris planétaires et d’une planète majeure dans la zone habitable. (Mark A. Garlick / markgarlick.com)
Alors que la plupart des grandes étoiles deviennent des supernovas à la fin de leur évolution, les moyennes et petites étoiles dont la masse est inférieure à 8 fois celle du Soleil deviennent généralement des naines blanches. Elles ont une masse de carbone et d’oxygène similaire malgré leur petite taille. Selon une précédente étude, environ 97 % des étoiles de la Voie lactée deviendront des naines blanches.
Une équipe de chercheurs a mesuré la lumière d’une naine blanche de la Voie lactée, appelée WD1054-226, en utilisant les données de télescopes terrestres et spatiaux. Ils ont remarqué que quelque chose semblait passer régulièrement devant l’étoile, provoquant des creux dans sa courbe de lumière. Ce schéma se répète toutes les 25 heures, la baisse la plus importante étant observée toutes les 23 minutes.
Cela indique que l’étoile est entourée d’un anneau de 65 objets en orbite de la taille d’une comète ou d’une lune, régulièrement espacés dans leurs orbites par la force gravitationnelle d’une planète proche de la taille de Mars ou de Mercure. Les objets se trouvent à 2,6 millions de kilomètres de l’étoile, ce qui place leur température à 50ºC, soit au milieu de la fourchette pour l’eau liquide.
Selon l’auteur principal Jay Farihi de l’University College de Londres :
Une possibilité passionnante est que ces corps soient maintenus dans un tel schéma orbital régulier grâce à l’influence gravitationnelle d’une planète proche. Sans cette influence, les frottements et les collisions entraîneraient la dispersion des structures, perdant ainsi la régularité précise observée.
Trouver des planètes en orbite autour de naines blanches est un défi de taille pour les astronomes, car ces étoiles sont beaucoup moins lumineuses que celles de la séquence principale, comme le Soleil. Jusqu’à présent, les astronomes n’ont trouvé que l’année dernière des preuves préliminaires de la présence d’une géante gazeuse, comme Jupiter, en orbite autour d’une naine blanche. On estime qu’elle est une ou deux fois plus massive que Jupiter.
Pour cette nouvelle étude, les chercheurs se sont concentrés sur WD1054-226, une naine blanche située à 117 années-lumière de la Terre. Ils ont enregistré les variations de sa lumière pendant 18 nuits, à l’aide d’une caméra à grande vitesse installée à l’observatoire de La Silla, au Chili. Ils ont également examiné les données du satellite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA afin de mieux interpréter les changements de lumière.
Depuis que le concept a été introduit dans les années 1950, il a été démontré que de nombreuses étoiles possèdent une zone habitable. La température de départ doit être idéale pour que de l’eau liquide puisse exister à la surface.
Par rapport aux grandes étoiles comme le Soleil, la zone habitable des naines blanches est plus petite et plus proche de l’étoile, car ces dernières émettent moins de chaleur. Les chercheurs ont estimé que les structures observées dans l’orbite étaient enveloppées par l’étoile lorsqu’elle était une géante rouge, il est donc plus probable qu’elles se soient formées ou soient arrivées récemment que d’avoir survécu à la naissance du début.
Toujours selon Farihi :
La possibilité d’une planète dans la zone habitable est excitante et également inattendue, nous ne cherchions pas cela. Cependant, il est important de garder à l’esprit que davantage de preuves sont nécessaires pour confirmer la présence d’une planète. Nous ne pouvons pas l’observer directement, la confirmation pourrait donc venir en comparant les modèles informatiques avec d’autres observations de l’étoile et des débris en orbite.
L’étude publiée dans The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society : Relentless and complex transits from a planetesimal debris disc.