Située à environ 279 années-lumières de la Terre, HS 0209+0832 ressemble à première vue à n’importe quelle naine blanche, c’est-à-dire le résidu d’une ancienne étoile qui a épuisé tout son combustible nucléaire. Mais en plongeant dans les archives des télescopes spatiaux Hubble et FUSE, une équipe d’astronomes a fait une découverte pour le moins déconcertante.
Car en y regardant de plus près, les chercheurs, qui ont publié leurs résultats dans la revue Nature, ont constaté que cette étoile morte contenait une quantité surprenante de niobium, un métal rare, ainsi que du zinc et du cuivre. En revanche, le fer y est totalement absent. C’est une signature chimique encore jamais observée chez une naine blanche.
Les experts se sont donc tournés vers TESS, un autre télescope spatial conçu spécifiquement pour chasser les exoplanètes. Et celui-ci a repéré une baisse régulière de la luminosité de l’objet toutes les 4,4 heures. Un phénomène qui a révélé la présence d’une géante gazeuse de la taille de Jupiter en orbite autour de la naine blanche, à seulement 6 millions de kilomètres.
Une distance si courte que le rayonnement brûlant de l’étoile vaporise l’atmosphère de la planète. Les gaz arrachés s’échappent en formant une longue traînée, avant de retomber sur la naine blanche, ce qui explique la présence du niobium.
Pourquoi c’est important
Et si cette étude est aussi fascinante, c’est parce qu’elle révèle un phénomène encore jamais observé. Car dans notre Système solaire, par exemple, les planètes sont nées lors de la formation du Soleil. Or, cette géante gazeuse serait une « planète de seconde génération » : elle n’est pas apparue pendant la jeunesse de son étoile hôte, mais bien après sa mort. « Elles sont extrêmement rares, et en découvrir une en orbite autour d’une naine blanche était tout à fait inattendu », explique Jamie Williams, chercheur à l’Université de Warwick et auteur principal de l’étude.
« C’est un peu comme trouver une planète qui est ressuscitée des cendres de la propre étoile autour de laquelle elle tournait », explique Jamie Williams, chercheur à l’Université de Warwick et auteur principal de l’étude. En fin de vie, l’étoile s’est gonflée en géante rouge avant d’éjecter ses couches externes dans l’espace. C’est au cœur de ce nuage de gaz recyclé, enrichi en éléments chimiques fabriqués pendant cette période, que la planète s’est condensée. « Cette découverte remet en question notre compréhension de la survie et de la renaissance des systèmes planétaires », souligne le professeur Boris Gänsicke, coauteur de l’étude. En effet, c’est la preuve que la mort d’une étoile comme le Soleil ne marque pas forcément la fin de tout.
Le cycle de vie d’une étoile
Les étoiles comme le Soleil brillent en brûlant de l’hydrogène pendant des milliards d’années. Mais lorsqu’elles n’ont plus de carburant, elles gonflent jusqu’à devenir des géantes rouges qui détruisent les planètes qui les entourent. Elles fabriquent des éléments lourds et éjectent leurs couches externes de gaz dans l’espace. Leur cœur dénudé, lui, se mue en naine blanche, un astre compact, extrêmement dense et brûlant, qui se refroidit lentement.
Les étoiles massives géantes, qui possèdent au moins 8 fois la masse du Soleil, connaissent une fin de vie différente. Ne disposant plus d’assez de carburant pour résister à leur propre gravité, elles s’effondrent sur elles-mêmes en une fraction de seconde, ce qui provoque une onde de choc gigantesque. C’est une supernova, un phénomène dont la luminosité peut surpasser celle de milliards d’étoiles réunies.
- La détection de niobium sur la naine blanche HS 0209+0832 prouve qu’elle dévore la matière d’une planète géante voisine.
- Cette planète géante ne s’est pas formée pendant la jeunesse de son étoile, mais à partir des gaz expulsés lors de son agonie.
- Cette découverte montre qu’un nouveau monde peut naître d’une naine blanche.
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