Cette illustration montre une étoile naine blanche siphonnant les débris d’objets brisés dans un système planétaire. Le télescope spatial Hubble détecte la signature spectrale des débris vaporisés qui ont révélé une combinaison de matériaux rocheux-métalliques et glacés, les ingrédients des planètes. Les découvertes aident à décrire la nature violente des systèmes planétaires évolués et la composition de leurs corps en désintégration. Crédit : NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScI)
Des corps rocheux et glacés ont été identifiés parmi les débris à la surface d’une étoile naine blanche
« Faites sortir vos morts ! sonne dans l’air dans le film classique “Monty Python et le Saint Graal”, un joyeux parallèle à ce qui se passe autour d’un
” data-gt-translate-attributes=”[{” attribute=””>white dwarf star in a nearby planetary system. The dead star is “ringing” its own bell, calling out to the “dead” to collect at its footsteps. The white dwarf is all that remains after a Sun-like star has exhausted its nuclear fuel and expelled most of its outer material – decimating objects in the planetary system that orbit it. What’s left is a band of players with unpredictable orbits that – despite protests that they “aren’t dead yet!” – will ultimately be captured by the central star.
How do we know? The bodies consumed by the star leave telltale “fingerprints” – caught by the
L’agonie d’une étoile a si violemment perturbé son système planétaire que l’étoile morte laissée derrière elle, appelée naine blanche, siphonne les débris à la fois à l’intérieur et à l’extérieur du système. C’est la première fois que des astronomes observent une étoile naine blanche qui consomme à la fois des matériaux rocheux métalliques et glacés, les ingrédients des planètes. Les données d’archives du télescope spatial Hubble de la NASA et d’autres observatoires de la NASA ont été essentielles pour diagnostiquer ce cas de cannibalisme cosmique. Les découvertes aident à décrire la nature violente des systèmes planétaires évolués et peuvent informer les astronomes de la composition des systèmes nouvellement formés. Crédit : Centre de vol spatial Goddard de la NASA ; Producteur principal : Paul Morris
Une étoile morte surprise en train de déchirer le système planétaire
L’agonie d’une étoile a si violemment perturbé son système planétaire que l’étoile morte laissée derrière elle, appelée naine blanche, siphonne les débris à la fois à l’intérieur et à l’extérieur du système. C’est la première fois que des astronomes observent une étoile naine blanche qui consomme à la fois des matériaux rocheux métalliques et glacés, les ingrédients des planètes.
Les données d’archives du télescope spatial Hubble de la NASA et d’autres observatoires de la NASA ont été essentielles pour diagnostiquer ce cas de cannibalisme cosmique. Les découvertes aident à décrire la nature violente des systèmes planétaires évolués et peuvent informer les astronomes de la composition des systèmes nouvellement formés.
Les découvertes sont basées sur l’analyse de matériaux capturés par l’atmosphère de l’étoile naine blanche voisine G238-44. Une naine blanche est ce qui reste d’une étoile comme notre Soleil après qu’elle ait perdu ses couches externes et cessé de brûler du carburant par fusion nucléaire. “Nous n’avons jamais vu ces deux types d’objets s’accumuler sur une naine blanche en même temps”, a déclaré Ted Johnson, chercheur principal et récent diplômé de l’Université de Californie à Los Angeles (UCLA). “En étudiant ces naines blanches, nous espérons mieux comprendre les systèmes planétaires encore intacts.”
Ce schéma illustré du système planétaire G238-44 retrace sa destruction. La minuscule étoile naine blanche est au centre de l’action. Un disque d’accrétion très faible est constitué de morceaux de corps brisés tombant sur la naine blanche. Les astéroïdes et corps planétaires restants constituent un réservoir de matière entourant l’étoile. De plus grandes planètes géantes gazeuses peuvent encore exister dans le système. Beaucoup plus loin se trouve une ceinture de corps glacés tels que des comètes, qui finissent également par nourrir l’étoile morte. Crédit : NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScI)
Les découvertes sont également intrigantes parce que de petits objets glacés sont crédités pour s’écraser et “irriguer” les planètes sèches et rocheuses de notre système solaire. Il y a des milliards d’années, on pense que les comètes et les astéroïdes ont apporté de l’eau sur Terre, créant les conditions nécessaires à la vie telle que nous la connaissons. La composition des corps détectés pleuvant sur la naine blanche implique que les réservoirs de glace pourraient être courants parmi les systèmes planétaires, a déclaré Johnson.
“La vie telle que nous la connaissons nécessite une planète rocheuse recouverte d’une variété d’éléments comme le carbone, l’azote et l’oxygène”, a déclaré Benjamin Zuckerman, professeur à l’UCLA et co-auteur. “L’abondance des éléments que nous voyons sur cette naine blanche semble nécessiter à la fois un corps parent rocheux et riche en volatils – le premier exemple que nous avons trouvé parmi les études de centaines de naines blanches.”
Derby de démolition
Les théories de l’évolution du système planétaire décrivent la transition entre les phases d’une étoile géante rouge et d’une naine blanche comme un processus chaotique. L’étoile perd rapidement ses couches externes et les orbites de ses planètes changent radicalement. De petits objets, comme les astéroïdes et les planètes naines, peuvent s’aventurer trop près des planètes géantes et être envoyés en chute libre vers l’étoile. Cette étude confirme la véritable ampleur de cette phase chaotique violente, montrant que dans les 100 millions d’années après le début de sa phase de naine blanche, l’étoile est capable de capturer et de consommer simultanément du matériel de sa ceinture d’astéroïdes et des régions de type ceinture de Kuiper.
La masse totale estimée finalement engloutie par la naine blanche dans cette étude peut ne pas être supérieure à la masse d’un astéroïde ou d’une petite lune. Bien que la présence d’au moins deux objets que la naine blanche consomme ne soit pas directement mesurée, il est probable que l’un soit riche en métaux comme un astéroïde et l’autre est un corps glacé similaire à ce que l’on trouve à la périphérie de notre système solaire dans la ceinture de Kuiper. .
Bien que les astronomes aient répertorié plus de 5 000 exoplanètes, la seule planète dont nous ayons une connaissance directe de sa composition intérieure est la Terre. Le cannibalisme des naines blanches offre une occasion unique de démonter les planètes et de voir de quoi elles étaient constituées lorsqu’elles se sont formées autour de l’étoile.
L’équipe a mesuré la présence d’azote, d’oxygène, de magnésium, de silicium et de fer, entre autres éléments. La détection de fer en très grande abondance est la preuve des noyaux métalliques des planètes telluriques, comme la Terre,
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