Synthèse réalisée avec l’aide d’une intelligence artificielle à partir d’informations en espagnol. Source sous l’article.
La mort d’une étoile n’est pas toujours la fin d’un système planétaire. Elle constitue parfois le point de départ de la naissance d’une nouvelle planète, comme celle qu’une équipe internationale d’astronomes composée de scientifiques de l’Institut d’astrophysique des Canaries (IAC) vient de découvrir.
Une planète née des cendres d’une étoile morte
L’équipe a mis au jour le premier exemple d’une planète de deuxième génération en orbite autour d’une naine blanche : un monde qui semble s’être formé à partir des restes de l’étoile morte qu’il entoure désormais. Les détails de cette étude, menée sous la direction de l’Université de Warwick (Royaume-Uni), ont été publiés ce lundi dans la revue Nature Astronomy.
Si les scientifiques soupçonnaient jusqu’à présent l’existence de planètes « renées » autour des pulsars, cette découverte prouve que la formation de planètes de deuxième génération autour de ce type de vestige stellaire est bel et bien possible.
« Les planètes de deuxième génération sont des mondes qui se forment à partir de la matière qu’une étoile expulse au moment de mourir. Elles sont incroyablement rares, et en trouver une autour d’une naine blanche était totalement inattendu. C’est comme trouver une planète surgie des cendres de l’étoile même qu’elle orbitait », détaille Jamie Williams, premier auteur de l’étude et doctorant au département de physique de l’Université de Warwick.
La naine blanche HS 0209+0832, un cas unique
On sait que les naines blanches — ces noyaux effondrés qui subsistent lorsque les étoiles ont épuisé leur carburant — attirent la matière de planètes voisines, matière que l’on peut détecter dans leur atmosphère. Cette empreinte chimique fournit aux astronomes des informations détaillées sur les planètes qui les entourent, et ce signal est généralement dominé par des éléments formateurs de roches comme le silicium et le fer.
L’étude se concentre sur la naine blanche HS 0209+0832, découverte en 1999 par le télescope spatial Hubble, qui avait détecté dans son atmosphère plus d’une centaine de raies spectrales non identifiées, révélant une composition chimique inhabituelle. Contrairement à la plupart des naines blanches contaminées par des débris d’astéroïdes rocheux — dont la composition est similaire à celle de la Terre et riche en fer et en silicium —, HS 0209+0832 contenait des éléments anormalement lourds, comme le zinc, le cuivre et le niobium, et à des concentrations plus de mille fois supérieures à celles du Soleil.
Les modèles indiquent que tous ces éléments se sont formés lors de la mort d’une étoile, et il faut souligner que c’est la première fois que l’on trouve du niobium dans une naine blanche. Ce schéma d’éléments constitue le signe sans équivoque du processus s, une réaction nucléaire qui génère des éléments lourds à l’intérieur des étoiles mourantes durant leur phase de géante rouge.
« C’est une empreinte chimique qu’aucune planète commune de première génération ne devrait présenter, ce qui nous a indiqué que cette nouvelle planète était différente », commente Nicholas Stone, de l’Université du Wisconsin-Madison (États-Unis).
Un gigante gazeux détecté grâce au satellite TESS
L’équipe estime que l’explication la plus probable est que la naine blanche HS 0209+0832 se nourrit d’une planète géante de deuxième génération tout juste formée, condensée à partir d’un nouveau disque de matière apparu lors de la mort de l’étoile. Comme ce disque s’est formé à partir de la matière expulsée par l’étoile elle-même, il était naturellement riche en ces éléments lourds inhabituels qui apparaissent aujourd’hui dans l’atmosphère de la naine blanche.
Pour confirmer la présence de cet objet, l’équipe a eu recours aux observations du satellite TESS de la NASA, qui a détecté un faible signal de luminosité régulière provenant directement de la planète, se répétant tous les 4,4 jours. Un rythme qui correspond à l’existence d’un géant gazeux de la taille de Jupiter, maintenu sur une orbite serrée par les forces de marée.
À une distance aussi réduite de la naine blanche, on s’attend à ce que l’atmosphère externe de la planète s’évapore sous l’effet du rayonnement intense, et que la matière qui s’échappe retombe à la surface de la naine blanche, produisant ainsi l’étrange signal chimique observé.
Si elle se confirme, HS 0209+0832 serait la première naine blanche découverte à abriter une planète de deuxième génération, ouvrant une nouvelle voie pour la recherche de mondes « renés » similaires.
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