Les astronomes recherchent des os planétaires morts à l’intérieur des cadavres d’étoiles mortes – et ils viennent peut-être d’en trouver.
Dans un article publié le 11 février dans la revue Astronomie naturelle, Une équipe de chercheurs a décrit comment ils utilisaient les données du satellite Gaia pour observer les atmosphères de quatre Nains blancs La coquille de cristal rétrécie d’étoiles massives qui brûlaient tout leur carburant. En planant entre la soupe chaude d’hydrogène et d’hélium entourant ces étoiles, l’équipe a découvert des traces claires de lithium, de sodium et de potassium – des minéraux abondants à l’échelle planétaire – dans le rapport exact qu’ils s’attendaient à trouver à l’intérieur d’une planète rocheuse.
«En comparant tous ces éléments avec différents types de matière planétaire dans le système solaire, nous avons constaté que la composition est distinctement différente de tous les matériaux à l’exception d’un type: la croûte continentale», a déclaré l’auteur principal de l’étude Mark Hollandes, un astrophysicien à l’Université de Warwick en Angleterre, a déclaré à Live Science dans un e-mail.
Selon Hollands et ses collègues, la présence de ces minéraux crustaux indique que chacune des anciennes étoiles pâles qu’ils ont analysées peut s’être une fois assise au centre d’un système solaire pas très différent du nôtre; Puis, dans leur âge mort, ces étoiles ont déchiré leur système solaire et ont dévoré les restes.
Notre système solaire peut également partager ce destin.
Quand les étoiles meurent
Pendant des milliards d’années, des étoiles d’une masse d’environ un dixième à huit fois la masse du soleil brûlent à travers leur combustible nucléaire. Lorsque cela se produit, ces anciennes étoiles perdent leurs couches extérieures enflammées et se fanent en un noyau blanc chaud et comprimé qui contient la moitié de la masse équivalente à la masse du Soleil dans une sphère pas plus grande que la Terre – une naine blanche.
Ces boules d’énergie enflammées ont une force de gravité extrêmement puissante et sont incroyablement chaudes et lumineuses – au début. Mais à mesure qu’une naine blanche vieillit, elle devient de plus en plus froide et terne, et plus les longueurs d’onde de la lumière deviennent visibles dans son atmosphère. En étudiant ces longueurs d’onde, les scientifiques peuvent calculer la composition initiale de l’atmosphère de cette étoile.
La majeure partie de l’atmosphère de la naine blanche est dominée par l’hydrogène ou l’hélium, ont déclaré les chercheurs, mais pourrait devenir « contaminée » par d’autres éléments si la gravité intense de l’étoile morte tire des matériaux de l’espace environnant. Si une naine blanche absorbait des parties d’une planète brisée, par exemple, « tous les éléments du corps détruit pourraient émettre leur propre lumière, donnant une signature spectrale que les astronomes pourraient détecter », a déclaré Hollandes.
Dans leur nouvel article, Hollandes et ses collègues ont ciblé quatre anciennes naines blanches à moins de 130 années-lumière de la Terre, pour voir si leur atmosphère portait des traces de restes planétaires. Chaque étoile morte avait entre 5 et 10 milliards d’années et était suffisamment froide pour que les astronomes détectent les longueurs d’onde de la lumière émise par les éléments métalliques émis par l’atmosphère sombre.
Dans les quatre étoiles anciennes, les chercheurs ont découvert un mélange de lithium et d’autres minéraux qui correspond étroitement à la composition des débris planétaires. L’une des étoiles, que l’équipe a clairement vu, contient des minéraux dans son atmosphère qui « correspondaient presque parfaitement à la croûte continentale de la Terre », a déclaré Hollandes.
Pour les chercheurs, il n’y a qu’une seule explication logique: les anciennes naines blanches portent toujours les restes enflammés des mêmes planètes qu’elles éclairaient autrefois. Pour qu’elle se retrouve dans l’atmosphère d’une naine blanche, ces restes planétaires doivent avoir été attirés par la gravité intense de l’étoile il y a des millions d’années, après que l’étoile ait terminé sa mission de géante rouge et a jeté ses couches extérieures de gaz dans l’espace. , A déclaré Hollands.
Toutes les planètes proches de l’étoile auraient été effacées pendant la phase géante rouge (tout comme Mercure, Vénus et peut-être la Terre sont englouties par notre soleil dans leurs derniers jours), mais toutes les planètes qui se sont attardées suffisamment longtemps pour voir leur soleil se transformer dans une naine blanche peuvent également voir l’extraction gravitationnelle de leur système solaire.
« Une fois la phase géante rouge terminée et le soleil devient une naine blanche, les orbites des planètes peuvent devenir plus chaotiques, car le soleil nain blanc n’a que la moitié de sa masse précédente et les planètes sont maintenant loin », a déclaré Hollandes.
Il a ajouté que cette perturbation de la gravité augmente le risque de collisions planétaires, qui peuvent remplir le système solaire de restes rocheux fracturés provenant de mondes morts. Les plus grandes exoplanètes (comme Jupiter, par exemple) peuvent exercer leur forte gravité pour envoyer leurs restes hors d’orbite; Certains d’entre eux pourraient finir près du soleil nain blanc pour être absorbés et fusionnés.
Bien que quelque chose de ce genre semble s’être produit à propos des quatre nains blancs qu’Hollandes et ses collègues ont étudiés, personne ne devine si la Terre fera face à un destin similaire. Selon le co-auteur de l’étude Boris Jensick, qui est également professeur à l’Université de Warwick, il est possible que notre planète engloutisse pendant la phase géante rouge du soleil, ne laissant aucun élément à découvrir aux astronomes de l’espace.
Cependant, cela ne signifie pas que ces télescopes extraterrestres apparaîtront les mains vides.
« Je ne vais pas parier que ces astronomes de l’espace découvrent du lithium dans tout le télescope mort de la naine solaire blanche », a déclaré Jensick à Live Science. « Mais il y a de fortes chances qu’ils voient des astéroïdes, des comètes, des lunes ou même Mars les dévorer. »
Publié à l’origine sur Live Science.
