Les astronomes ont repéré un type de « planète phénix » jamais vu auparavant, renaissant des cendres d’un soleil extraterrestre mourant. Cette découverte, que les scientifiques qualifient de « complètement inattendue », fait naître l’espoir que davantage de ces mondes extraterrestres renaissants pourraient se cacher dans le cosmos – et pourrait offrir un aperçu du sort de notre propre système solaire.
L’innommé exoplanète a été repéré encerclant la naine blanche SH0209+0832située à environ 270 années-lumière de la Terre. Les naines blanches sont des restes stellaires, parfois surnommés « étoiles zombies », qui se forment à partir des restes d’énormes géantes rouges qui manquent de carburant avant de finalement s’effondrer en enveloppes ratatinées. HS 0209+0832 est une naine blanche particulièrement jeune, brûlant encore à environ 63 000 degrés Fahrenheit (35 000 degrés Celsius), ce qui suggère qu’elle a effectué cette transition au cours des derniers millions d’années.
Les scientifiques ont déjà découvert des éléments lourds surprenants dans le spectre visible de HS 0209+0832, qui ont été capturés pour la première fois par le Télescope spatial Hubble à la fin des années 1990. Ces éléments, parmi lesquels l’aluminium, le titane et le nickel, ne se trouvent normalement pas à l’intérieur des naines blanches. Leur présence suggérait donc que quelque chose d’inhabituel se passait. Mais jusqu’à présent, il n’y avait pas suffisamment de données pour déterminer quoi.
Dans la nouvelle étude, publiée le 5 octobre dans la revue Astronomie naturelleles chercheurs ont examiné de plus près HS 0209+0832. En utilisant certains des instruments mis à jour de Hubble et des données provenant d’autres observatoires, l’équipe a capturé un spectre plus détaillé du zombie stellaire. Cela a révélé une concentration élevée d’éléments lourds supplémentaires, notamment du zinc et du cuivre, ainsi que du niobium, qui n’a jamais été observée auparavant chez une naine blanche.
Les chercheurs pensent que ces éléments déplacés ont été créés pendant l’agonie de l’ancienne géante rouge et ont ensuite fusionné pour former une planète de « deuxième génération » autour de la naine blanche nouvellement forgée. Ils soupçonnent que l’atmosphère de cette planète hypothétique est détruite par les vents stellaires de la naine blanche, provoquant la chute des éléments rares sur l’étoile zombie.
Des observations de suivi ont ensuite révélé une baisse récurrente de la luminosité de HS 0209+0832, suggérant qu’une exoplanète passait à plusieurs reprises devant l’étoile morte-vivante. En se basant sur l’orbite du monde extraterrestre, qui dure environ 4,4 jours terrestres, et sur la durée de ses transits devant l’étoile, l’équipe a prédit que la planète aurait à peu près la taille de Jupiter. (Sa proximité avec la naine blanche conforte également l’hypothèse selon laquelle son atmosphère est en train d’être supprimée.)
« Les planètes de deuxième génération sont des mondes formés à partir du matériau qu’une étoile rejette en mourant », explique le premier auteur de l’étude. Jamie Williamsdoctorant en astronomie et astrophysique à l’Université de Warwick au Royaume-Uni, a déclaré dans un communiqué déclaration. « Ils sont incroyablement rares, et en trouver un autour d’une naine blanche était complètement inattendu. C’est un peu comme trouver une planète qui renaît des cendres de l’étoile même sur laquelle elle tournait autrefois. »
« Complètement inattendu »
Ce n’est pas la première fois que des astronomes repèrent une exoplanète autour d’une naine blanche. Par exemple, en 2019, certains des auteurs de la nouvelle étude avaient déjà repéré un monde extraterrestre. entourant la naine blanche WDJ0914+1914. Cependant, dans ce cas, ils étaient convaincus qu’il s’agissait d’un monde de première génération qui avait survécu d’une manière ou d’une autre à la fin ardente de son étoile.
Mais les éléments lourds qui semblent tomber sur HS 0209+0832 – et le manque relatif d’autres éléments communs aux planètes de première génération, comme le silicium et le fer – suggèrent que ce n’est pas ce qui s’est passé pour ce monde récemment détecté.
« Cette configuration d’éléments est un signe révélateur du « processus s », une réaction nucléaire qui produit des éléments lourds à l’intérieur des étoiles mourantes pendant leur phase de géante rouge gonflée », co-auteur de l’étude. Nicolas Pierreun astronome de l’Université du Wisconsin-Madison, a déclaré dans le communiqué. « C’est une signature chimique qu’aucune planète ordinaire de première génération ne devrait porter, qui nous dit que cette nouvelle planète était quelque chose de différent. »
Au lieu de cela, l’exoplanète nouvellement détectée s’est probablement formée directement à partir de la matière rejetée par la géante rouge mourante après son expansion et avant son effondrement sur elle-même.
Des planètes phénix similaires ont été repéré aux côtés d’autres restes stellairescomme les pulsars, qui se forment lorsque les étoiles explosent en supernovae. Cependant, jusqu’à présent, de tels mondes n’avaient jamais été observés autour d’une naine blanche.
Renaître de ses cendres
« Ce qui est remarquable à propos de la planète autour de HS 0209+0832, c’est qu’il ne s’agit pas d’une planète venue d’ailleurs, ni d’un survivant de la naissance du système. On dirait qu’elle a été construite à partir du matériau même que sa propre étoile a rejeté lors de sa mort », co-auteur de l’étude. Boris Gansickeun astrophysicien de l’Université de Warwick qui a également contribué à la découverte de l’exoplanète autour de WDJ0914+1914 en 2019, a déclaré dans le communiqué. « Dans un sens, ce système a donné naissance à un nouveau monde en utilisant les fondements de l’ancien. »
HS 0209+0832 a peut-être autrefois abrité d’autres exoplanètes lorsqu’elle était une géante rouge. Mais s’ils existaient, ces mondes extraterrestres ont probablement péri dans les flammes alors que l’étoile mourante montait en ballon – comme le disent les experts. je pense que ce qui arrivera à la Terre quand le soleil tombe en panne de carburant et se transforme en géante rouge dans environ 5 milliards d’années.
Une fois que le soleil aura fini de se gonfler, il se transformera également en naine blanche. La nouvelle découverte laisse entendre que notre étoile pourrait également accueillir de tout nouveaux mondes après sa transformation, créant ainsi une sorte de système solaire 2.0.
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« Trouver ce seul exemple soulève la question de savoir combien d’autres pourraient exister et si notre propre système solaire héberger une planète de deuxième génération formée à partir des cendres de notre soleil », a déclaré Gänsicke.
Cependant, des travaux supplémentaires sont nécessaires pour comprendre exactement comment la nouvelle exoplanète s’est formée et, par conséquent, quelle est la probabilité de ce scénario. Les chercheurs soupçonnent qu’un autre objet, tel qu’un frère ou une sœur stellaire perdu, aurait pu être nécessaire pour créer le nouveau monde.
« Former le disque protoplanétaire dans cette situation n’est pas facile et cela contribue à expliquer pourquoi ces planètes sont si rares », a déclaré Williams. « Pour former un disque de matière nécessaire à la naissance d’une planète, HS 0209+0832 avait probablement besoin d’une étoile compagnon qui ramenait la matière éjectée en orbite, plutôt que de la laisser s’échapper. »
