06-04-2006

Planètes autour d’étoiles mortes

traduction de Didier Jamet

Le télescope spatial Spitzer de la Nasa vient de recueillir de nouveaux indices du fait que des planètes peuvent se former à partir des cendres d’étoiles défuntes.

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Le télescope infrarouge a étudié les environs d’un pulsar, le reste d’une étoile qui a explosé, et y a découvert un disque constitué de débris expulsés par l’étoile durant les derniers stades de son agonie. les décombres poussiéreux de ce disque pourraient finir par s’assembler les uns aux autres pour former des planètes.

C’est la première fois que des scientifiques détectent du matériau de construction de planètes autour d’une étoile qui a explosé.

L’article scientifique sur les découvertes de Spitzer a paru dans le numéro du 6 avril de la revue Nature. On compte parmi ses signataires Zhongxiang Wang et David Kaplan, tous les deux travaillant au Massachusetts Institute of Technology (M.I.T.).

" Nous sommes surpris de ce que le processus de formation des planètes semble si universel " déclare Deept Chakrabarty, également du M.I.T., et principal investigateur de ces recherches. " Les pulsars émettent une gigantesque quantité de radiations de haute énergie, et cependant dans cet environnement terriblement hostile, nous avons un disque qui ressemble beaucoup à celui qu’on peut trouver autour d’étoiles jeunes et où naissent les planètes. "

Cette découverte est la pièce qui manquait pour reconstituer le puzzle apparu en 1992, lorsque Aleksander Wolszczan, de l’université de Pennsylvanie, découvrit trois planètes en orbite autour du pulsar PSR B1257+12. Ces planètes de pulsar, dont deux de taille terrestre, étaient les premières planètes toutes catégories découvertes à l’extérieur du système solaire. Depuis, les astronomes ont découvert des indices indirects du fait que ces planètes se sont formées à partir d’un disque de débris, mais jusqu’à présent personne n’avait détecté directement un tel disque.

Le pulsar observé par Spitzer, 4U 0142+61, est à 13 000 années-lumière de nous dans la constellation de Cassiopée. Jadis, il s’agissait d’une brillante étoile grande comme 10 à 12 fois notre Soleil. Cette étoile géante a probablement vécu une dizaine de millions d’années avant de s’effondrer sous son propre poids il y a quelque 100 000 ans, pour finir par rebondir dans une formidable explosion en supernova.

Certains des débris de cette explosion se sont par la suite disposés en disque autour des restes ratatinés de l’étoile, qui forment le pulsar. Spitzer a pu discerner la chaleur émise par le disque de poussières grâce à sa vision infrarouge. Le disque se trouve à plus de 1,5 million de kilomètres du pulsar, et contient probablement de quoi former 10 planètes de masse comparable à la Terre.

Les pulsars sont une des façons dont peuvent évoluer les restes d’étoiles après une supernova, après avoir été des étoiles à neutrons, incroyablement denses. Songez qu’elles concentrent une masse équivalente à 1,4 fois celle de notre Soleil dans un corps de 16 kilomètres de diamètre seulement. Une cuillère à café d’étoile à neutrons pèse environ 2 milliards de tonnes ! Le pulsar 4U 0142+61 est un pulsar en X, ce qui signifie qu’il est en rotation et émet des rayons X.

Toute planète qui se serait trouvée en orbite autour d’une des étoiles qui ont donné naissance aux pulsars aurait été carbonisée lors de l’explosion de son étoile parente. Le disque découvert autour de ce pulsar par Spitzer pourrait représenter la première étape de la formation d’un nouveau genre de système planétaire très exotique semblable à celui découvert par Wolszczan en 1992.

" Je trouve cela très intéressant de voir des indications manifestes et directes du fait que des débris autour d’un pulsar sont capables de s’assembler en disque. Nous assistons peut-être aux tout premiers instants de la formation d’une deuxième génération de planètes ", conclue Wolszczan.

Quelques liens pour aller plus loin (en anglais)

Spitzer Space Telescope -- home page

NASA's Spitzer Finds Hints of Planet Birth Around Dead Star

Pulsar Planets -- an overview of the weirdest planets in the galaxy

The Vision for Space Exploration