Pour ceux d'entre nous qui pratiquent l'astronomie amateur, nous sommes très familiers avec l'amas d'étoiles Hyades éloigné de 150 années-lumière - l'un des joyaux de la couronne du Taureau. Nous l'avons regardé d'innombrables fois, mais maintenant le télescope spatial Hubble de la NASA / ESA a pris son tour en observant et a repéré quelque chose que les astronomes n'attendaient pas - les débris de planètes semblables à la Terre en orbite autour d'étoiles naines blanches. Ces «burn out» pollués par les détritus sont-ils similaires aux astéroïdes? Selon les chercheurs, cette nouvelle observation pourrait signifier que la création de planète rocheuse est courante dans les amas d'étoiles.
«Nous avons identifié des preuves chimiques des éléments constitutifs des planètes rocheuses», a déclaré Jay Farihi de l'Université de Cambridge en Angleterre. Il est l'auteur principal d'une nouvelle étude publiée dans les avis mensuels de la Royal Astronomical Society. «Lorsque ces étoiles sont nées, elles ont construit des planètes, et il y a de fortes chances qu'elles en conservent actuellement certaines. Le matériel que nous voyons en est la preuve. Les débris sont au moins aussi rocheux que les corps terrestres les plus primitifs de notre système solaire. »
Alors, qu'est-ce qui en fait un événement rare? La recherche nous dit que toutes les étoiles se forment en grappes et nous savons que les planètes se forment autour des étoiles. Cependant, l'équation ne va pas de pair. Sur les centaines d'exoplanètes connues, seulement quatre sont connues pour avoir des maisons en amas d'étoiles. En fait, ce nombre est un maigre demi-pour cent, mais pourquoi? En règle générale, les étoiles contenues dans un amas sont jeunes et actives. Ils sont occupés à produire des fusées éclairantes stellaires et une activité brillante similaire qui peut masquer les signes de planètes émergentes. Cette nouvelle recherche porte sur les membres «plus âgés» des étoiles en grappe - les grands-parents qui peuvent faire du babysitting.
Pour localiser les candidats possibles, les astronomes ont utilisé le spectrographe Cosmic Origins de Hubble et se sont concentrés sur deux étoiles naines blanches. Leur retour a montré des traces de silicium et seulement de faibles niveaux de carbone dans leurs atmosphères. Cette observation était importante parce que le silicium est essentiel dans les matériaux rocheux - un ingrédient principal sur la liste de la Terre et d'autres planètes solides similaires. Cette signature en silicium peut provenir de la désintégration des astéroïdes alors qu'ils se promenaient trop près des étoiles et étaient déchirés. Un manque de carbone est tout aussi passionnant car, alors qu'il contribue à façonner les propriétés et les origines des débris planétaires, il devient rare lorsque des planètes rocheuses se forment. Ce matériau peut avoir formé un tore autour des étoiles disparues qui ont ensuite attiré la matière vers elles.
"Nous avons identifié des preuves chimiques pour les blocs de construction des planètes rocheuses", a déclaré Farihi. Les débris sont au moins aussi rocheux que les corps terrestres les plus primitifs de notre système solaire. »
Anneau autour de la rosie? Tu paries. Ce matériau restant tourbillonnant autour des étoiles naines blanches pourrait signifier que la formation de la planète s'est produite presque simultanément à la naissance des étoiles. Lors de leur effondrement, les géantes gazeuses survivantes ont peut-être eu la «poussée» gravitationnelle de déplacer des corps semblables à des astéroïdes dans des «orbites rasant les étoiles».
«Nous avons identifié des preuves chimiques des éléments constitutifs des planètes rocheuses», explique Farihi. «Lorsque ces étoiles sont nées, elles ont construit des planètes, et il y a de fortes chances qu'elles en conservent actuellement certaines. Les signes de débris rocheux que nous voyons en sont la preuve - il est au moins aussi rocheux que les corps terrestres les plus primitifs de notre système solaire. La chimie des planètes solides est la seule chose que la technique de la pollution des naines blanches nous donne que nous n'obtiendrons avec aucune autre technique de détection de planète. Sur la base du rapport silicium-carbone dans notre étude, par exemple, nous pouvons réellement dire que ce matériau est essentiellement semblable à la Terre. »
Qu'en est-il des plans futurs? Selon Farihi et l'équipe de recherche, en continuant d'observer avec des méthodes comme celles employées par Hubble, ils peuvent jeter un regard encore plus profond sur l'atmosphère autour des étoiles naines blanches. Ils chercheront des signes de «pollution» de la planète solide - explorant la chimie des nains blancs et analysant la composition stellaire. À l'heure actuelle, les deux naines blanches Hyades «polluées» ne sont qu'un petit segment de plus d'une centaine de futurs candidats qui seront étudiés par une équipe dirigée par Boris Gansicke de l'Université de Warwick en Angleterre. Le membre de l'équipe Detlev Koester de l'Université de Kiel en Allemagne contribue également en utilisant des modèles informatiques sophistiqués d'atmosphères naines blanches pour déterminer l'abondance de divers éléments qui peuvent être retracés jusqu'aux planètes dans les données du spectrographe Hubble.
"Normalement, les naines blanches sont comme des morceaux de papier vierges, ne contenant que les éléments légers hydrogène et hélium", a déclaré Farihi. «Des éléments lourds comme le silicium et le carbone coulent jusqu'au cœur. La chimie des planètes solides est la seule chose que la technique de la pollution des naines blanches nous donne, que nous n'obtiendrons avec aucune autre technique de détection de planète. "
L'équipe prévoit également d'approfondir la composition stellaire. "La beauté de cette technique est que quoi que fasse l'Univers, nous pourrons la mesurer", a déclaré Farihi. "Nous utilisons le système solaire comme une sorte de carte, mais nous ne savons pas ce que fait le reste de l'Univers. Avec un peu de chance, avec Hubble et son puissant spectrographe à rayons ultraviolets COS, et avec les prochains télescopes au sol de 30 et 40 mètres, nous serons en mesure de vous en dire plus. »
Et nous écouterons…
Source de l'histoire originale: Communiqué de presse de Hubble.
