Des astronomes viennent de découvrir des débris planétaires vieux de 10 milliards d’années ayant des propriétés similaires à celles de la Terre


L’équipe a découvert les plus anciens débris pollués par des métaux dans notre galaxie, avec une possible accrétion de carbone.

Une impression d’artiste des étoiles naines blanches WDJ2147-4035 et WDJ1922+0233, qui pourraient être parmi les plus anciennes étoiles de ce type, avec les restes de planètes rocheuses en orbite autour d’elles dans la Voie lactée. Dr Mark Garlick/University of Warwick

L’une des plus anciennes étoiles de la Voie lactée a été localisée par des astronomes de l’université de Warwick.

Le plus ancien système planétaire rocheux et glacé identifié provient de la plus ancienne étoile naine blanche de notre galaxie et accrète des débris de planétésimaux en orbite, selon une nouvelle étude publiée samedi dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

“Nous trouvons les plus anciens vestiges stellaires de la Voie lactée qui sont pollués par des planètes autrefois semblables à la Terre”, a déclaré Abbigail Elms, auteur principal de l’étude, doctorante au département de physique de l’Université de Warwick.

“C’est incroyable de penser que cela s’est produit à l’échelle de 10 milliards d’années, et que ces planètes sont mortes bien avant la formation de la Terre.”

“Ces étoiles polluées par des métaux montrent que la Terre n’est pas unique, il existe d’autres systèmes planétaires avec des corps planétaires similaires à la Terre”, a-t-il ajouté.

Toutes les étoiles se transforment en naines blanches

Les naines blanches, créées à partir des plus anciennes étoiles de notre galaxie, nous éclairent sur la façon dont les systèmes planétaires se sont formés et développés autour des plus anciennes étoiles de la Voie lactée.

Elles sont si courantes dans l’univers – 97 % de toutes les étoiles finiront par en devenir une – qu’il est essentiel de les comprendre.

Une naine blanche est une étoile qui a épuisé son combustible, perdu toutes ses couches externes et qui est en train de se refroidir et de se contracter. La plupart des étoiles, y compris celles comme notre soleil, finiront par se transformer en naines blanches.

Deux naines blanches particulières observées

Deux naines blanches particulières observées par l’observatoire spatial GAIA de l’Agence spatiale européenne ont été modélisées pour cette étude par une équipe d’astronomes.

Les chercheurs ont analysé deux étoiles, qui sont toutes deux contaminées par du matériel planétaire. L’une a été découverte extraordinairement bleue, tandis que l’autre est l’étoile la plus faible et la plus rouge découverte à ce jour dans le voisinage galactique proche.

Afin de déterminer depuis combien de temps l’étoile “rouge” WDJ2147-4035 se refroidit, les astronomes ont utilisé les données spectroscopiques et photométriques de GAIA, du Dark Energy Survey et de l’instrument X-Shooter de l’Observatoire européen austral.

Ils ont découvert que l’étoile a environ 10,7 milliards d’années, dont 10,2 milliards d’années de refroidissement en tant que naine blanche.

À peine plus jeune que WDJ2147-4035, la deuxième étoile “bleue”, WDJ1922+0233, a été contaminée par des débris planétaires dont la composition est proche de la croûte continentale de la Terre.

“L’étoile rouge WDJ2147-4035 est un mystère car les débris planétaires accrétés sont très riches en lithium et en potassium et ne ressemblent à rien de connu dans notre propre système solaire”, explique Abbigail.

“C’est une naine blanche très intéressante car sa température de surface ultra-froide, les métaux qui la polluent, son âge avancé et le fait qu’elle soit magnétique, la rendent extrêmement rare.”

L’équipe scientifique est arrivée à la conclusion que l’atmosphère mixte d’hélium et d’hydrogène de WDJ1922+peculiar 0233 est ce qui lui donne sa couleur bleue inhabituelle malgré sa température de surface froide.

Les résultats

Grâce à la spectroscopie, qui consiste à examiner la lumière de l’étoile à différentes longueurs d’onde, il est possible d’identifier et de quantifier les éléments présents dans l’atmosphère de l’étoile en détectant quand ils absorbent la lumière à des longueurs d’onde particulières.

L’équipe a découvert la plus ancienne naine blanche polluée par des métaux en étudiant les spectres de WDJ2147-4035, qui contient du sodium, du lithium et du potassium, ainsi qu’une possible accrétion de carbone.

Les débris de l’étoile rouge WDJ2147-4035, découverts dans son atmosphère d’hélium presque pur et de haute gravité, proviennent d’un ancien système planétaire qui a enduré la transformation de l’étoile en naine blanche, ce qui a conduit les astronomes à affirmer qu’il s’agit du plus ancien système planétaire autour d’une naine blanche jamais découvert dans la Voie lactée.

“Lorsque ces vieilles étoiles se sont formées il y a plus de 10 milliards d’années, l’univers était moins riche en métaux qu’aujourd’hui, puisque les métaux se forment dans les étoiles évoluées et les explosions stellaires gigantesques”, a déclaré le professeur Pier-Emmanuel Tremblay du département de physique de l’université de Warwick.

“Les deux naines blanches observées constituent une fenêtre passionnante sur la formation planétaire dans un environnement pauvre en métaux et riche en gaz, différent des conditions qui prévalaient lors de la formation du système solaire.”

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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche


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