Même les étoiles mourantes peuvent donner naissance à des planètes
Jusqu’à présent, les astronomes pensaient que dans la plupart des systèmes planétaires, les planètes naissaient peu après leur étoile de naissance. C’était certainement le cas des planètes et des lunes de notre système solaire, qui se sont formées il y a environ 4,6 milliards d’années à partir du disque de gaz et de poussière tournant autour de notre Soleil naissant.
Cette semaine, une nouvelle étude (lien plus bas) révèle que les étoiles mourantes peuvent également donner naissance à des planètes.
Une équipe internationale d’astronomes dirigée par la KU Leuven, en Belgique, a fait cette découverte en étudiant des étoiles binaires dans la Voie lactée. Les systèmes binaires sont constitués de deux étoiles en orbite l’une autour de l’autre. On estime qu’au moins les trois quarts de toutes les étoiles se trouvent dans ce type de système.
De précédentes études ont montré que les disques protoplanétaires, c’est-à-dire les débris à partir desquels se forment les planètes, peuvent se trouver dans des systèmes binaires, non seulement autour d’étoiles naissantes, mais aussi autour d’étoiles plus anciennes. Par exemple, l’une de ces étoiles pourrait se débarrasser de ses couches externes lorsqu’elle arrive en fin de vie, devenant ainsi un cadavre stellaire froid et peu lumineux appelé naine blanche. La deuxième étoile pourrait alors aspirer gravitationnellement cette matière éjectée pour former un disque de matière autour d’elle, ressemblant à un disque protoplanétaire.
Cette nouvelle étude a examiné 85 systèmes d’étoiles binaires avec ces disques. Dans dix de ces paires, ils ont trouvé des signes de formation planétaire.
Selon l’astronome de la KU Leuven Jacques Kluska, premier auteur de cette étude :
Dans 10% des étoiles binaires développées avec des disques que nous avons étudiés, nous voyons une grande cavité (un vide/une ouverture) dans le disque. Cela indique que quelque chose flotte dans le disque et a rassemblé toute la matière dans la zone de la cavité.
Peut-être quelque chose comme une planète.
Un disque complet (à gauche) et un disque avec une grande cavité probablement formée par des planètes (à droite). (N. Stecki/ KU Leuven)
Il n’est pas rare que les disques entourant les étoiles binaires dites évoluées présentent des signes qui pourraient indiquer la formation de planètes. (N. Stecki/ KU Leuven)
C’est ainsi que les planètes se forment autour des étoiles naissantes : en substance, le gaz et la poussière entrent en collision pour former de petits cailloux de matière, qui se collent/ agrègent ensuite pour former des roches, puis des blocs, et finalement des planètes.
Toujours selon Kluska :
Dans les étoiles binaires évoluées avec une grande cavité dans le disque, nous avons vu que les éléments lourds comme le fer étaient très rares à la surface de l’étoile mourante. Cette observation permet de soupçonner que des particules de poussière riches en ces éléments ont été piégées par une planète.
Ces observations ouvriront la voie à de nouvelles études sur la formation potentielle de planètes dans les systèmes binaires, et si elles sont confirmées, il faudra peut-être revoir les théories sur la naissance des systèmes solaires.
Pour Hans Van Winckel, directeur de l’Institut d’astronomie de la KU Leuven :
La confirmation ou la réfutation de ce mode extraordinaire de formation des planètes sera un test sans précédent pour les théories actuelles.
Maintenant, l’équipe vise à obtenir du temps sur les télescopes de l’Observatoire européen austral, au Chili, pour examiner de près ces cavités.
L’étude publiée dans Astronomy & Astrophysics : A population of transition disks around evolved stars: Fingerprints of planets et présentée sur le site de la KU Leuven : Even dying stars can still give birth to planets.
