Lorsque de jeunes étoiles fusionnent à partir d’un nuage d’hydrogène moléculaire, un disque de matériau résiduel appelé disque protoplanétaire les entoure. Ce disque est l’endroit où les planètes se forment, et les astronomes s’améliorent pour scruter ces environnements voilés et regarder les mondes embryonnaires prendre forme. Mais les jeunes étoiles ne sont pas les seules étoiles avec des disques de matière première tournant autour d’elles.
Certaines vieilles étoiles mourantes ont aussi des disques. Une deuxième génération de planètes peut-elle se former dans ces conditions ?
Les planètes se forment après la formation des étoiles, mais peu de temps après. Dans notre système solaire, le Soleil s’est formé il y a environ 4,6 milliards d’années et la Terre il y a environ 4,5 milliards d’années. Le destin de la Terre est lié au destin du Soleil.
Lorsque le Soleil se dilate en géante rouge, il expulse des couches de matière dans l’espace et finit par se dilater suffisamment pour détruire la Terre et les autres planètes intérieures. Jupiter et les planètes extérieures survivront, mais elles passeront probablement le reste de leur existence en orbite autour d’une naine blanche, le reste du Soleil.
Aucune nouvelle planète ne peut se former autour de la naine blanche dans ce scénario.
Mais notre Soleil est une rareté relative. De nombreuses étoiles existent en paires binaires. Les étoiles binaires ont le même âge, mais elles ont des masses différentes. Étant donné que la masse initiale d’une étoile détermine son avenir, les étoiles d’une paire binaire ont des durées de vie différentes.
Si l’une de ces étoiles a une masse similaire à celle de notre Soleil, elle devient une géante rouge et expulse de la matière dans l’espace à mesure qu’elle meurt. Qu’arrive-t-il à tout ce matériel si la star a un partenaire binaire ?
C’est là qu’une nouvelle étude entre en scène. Son titre est « Une population de disques de transition autour d’étoiles évoluées : Empreintes digitales de planètes ». Le premier auteur est l’astronome de la KU Leuven Jacques Kluska. La revue Astronomy & Astrophysics a publié l’article.
L’attraction gravitationnelle de la deuxième étoile peut amener le matériau éjecté de l’étoile mourante à former un nouveau disque rotatif très similaire au disque protoplanétaire autour de l’étoile lorsqu’elle était jeune.
Les astronomes savaient déjà que cela pouvait arriver. Ce qui est nouveau, c’est la preuve qu’une deuxième génération de planètes peut se former dans le disque. Selon cette nouvelle étude, de nouveaux mondes forment environ 10% d’étoiles binaires dans cette situation.
“Dans dix pour cent des étoiles binaires évoluées avec des disques que nous avons étudiées, nous voyons une grande cavité dans le disque”, a déclaré le premier auteur Kluska dans un communiqué de presse. “C’est une indication que quelque chose flotte là-bas qui a collecté toute la matière dans la zone de la cavité.”
Il n’y a probablement qu’une seule chose qui puisse se former dans ces disques : des planètes. Les observations de l’étoile mourante renforcent la probabilité que l’objet soit une planète.
“Dans les étoiles binaires évoluées avec une grande cavité dans le disque, nous avons vu que les éléments lourds tels que le fer étaient très rares à la surface de l’étoile mourante”, a déclaré Kluska. “Cette observation conduit à soupçonner que des particules de poussière riches en ces éléments ont été piégées par une planète.”
Les astronomes ne savent pas encore s’il s’agit de planètes, mais les preuves sont intrigantes. S’il s’avère qu’une deuxième génération de mondes se forme ainsi, c’est une découverte significative. Cela signifie que notre théorie de la formation planétaire, appelée l’hypothèse nébulaire, est correcte mais ne va pas assez loin.
“La confirmation ou la réfutation de cette voie extraordinaire de formation des planètes sera un test sans précédent pour les théories actuel
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