Archéologie : les astronomes ont découvert les débris planétaires les plus anciens de la Voie lactée, provenant d’un système planétaire vieux de plus de 10 milliards d’années. Les restes de morceaux de roche et de glace ont été trouvés dans les coquilles de deux naines blanches, à 90 et 120 années-lumière de nous. Selon les données, leur système planétaire doit d’abord survivre à la transformation des étoiles en géantes rouges et naines blanches, mais ensuite se déchirer.
Si notre soleil avait environ cinq milliards d’années fin de leur cycle de vie Elle est arrivée, ce qui signifiait la fin de la Terre et de toutes les planètes du système solaire interne : elle a été engloutie par le soleil, qui s’est transformé en une géante rouge. Après avoir enlevé le voile, les restes incinérés de notre étoile restent nain blanc Retour – juste entouré de planète extérieure notre système. La seule preuve de l’existence de planètes intérieures est le “caca” d’éléments lourds à la surface des naines blanches.
Deux vieilles naines blanches à l’horizon
De telles impuretés dans les naines blanches ont maintenant fourni la preuve du plus ancien système planétaire connu de notre Voie lactée. Il a été découvert par des astronomes dirigés par Abigail Elms de l’Université de Warwick alors qu’ils étudiaient deux naines blanches très froides près de notre système solaire. Les restes des étoiles WDJ2147-4035 et WDJ1922+0233 découvertes par le satellite européen Gaia sont situées à 90 et 120 années-lumière de nous.
Pour mieux déterminer l’âge et la composition des naines blanches, Elms et son équipe ont analysé le spectre de leur lumière et les signatures des éléments qu’elles contiennent à l’aide de plusieurs télescopes au sol. Ces données suggèrent que le vestige légèrement rougeâtre WDJ2147-4035 s’est formé à partir d’une étoile ancestrale d’environ 2,5 masses solaires et a 10,7 milliards d’années.
La deuxième naine, légèrement plus blanc bleuâtre WDJ1922+0233, est probablement un vestige de neuf milliards d’années et s’est formée à partir d’une étoile de la taille du Soleil. Cependant, son âge total n’est toujours pas clair en raison de problèmes d’estimation de la foule.
« Contaminé » par des débris planétaires
Mais le plus important : dans le spectre lumineux de chaque naine blanche, les astronomes détectent des raies spectrales d’éléments plus lourds que l’hélium et l’hydrogène – et donc une indication de la “contamination” de ces restes stellaires par des débris d’autres corps célestes. Elms et son équipe ont découvert les éléments sodium, lithium, potassium et carbone chez les naines les plus anciennes. Cela en fait la plus ancienne naine blanche “polluante” connue de la Voie lactée.
Mais d’où vient la pollution ? Les chercheurs ont conclu de l’analyse spectroscopique que ces éléments devaient provenir de débris planétaires ou de systèmes planétaires. Il a peut-être survécu à l’expansion de l’étoile ancestrale en géante rouge, mais a ensuite été écrasé et avalé par une naine blanche. Comme l’expliquent les astronomes, WDJ2147-4035 est la plus ancienne preuve d’un système planétaire dans notre galaxie.
La nature des débris planétaires dévorants n’a été que partiellement expliquée jusqu’à présent. “La naine blanc rougeâtre WDJ2147-4035 reste un mystère car ses matériaux constitutifs sont différents de tout ce qui est connu dans notre système solaire”, a déclaré Elms. Une enquête plus approfondie est nécessaire ici.
Matériau similaire à la croûte continentale terrestre
La deuxième naine blanche porte également des traces d’anciens débris planétaires dans son atmosphère – mais est beaucoup plus facile à repérer. Elms et son équipe ont détecté des empreintes digitales de sodium, de calcium et de potassium dans leur spectre. D’après leur lignée, les astronomes ont conclu que ces naines blanches devaient avoir attiré et avalé de la matière à peu près la composition et la masse de la croûte continentale terrestre.
“Ce vestige stellaire riche en métaux confirme qu’il existe d’autres systèmes planétaires avec des compositions similaires à celle de la Terre”, a déclaré Elms. Les débris dans la croûte de la naine blanche pourraient provenir d’une petite planète semblable à la Terre ou de plusieurs petites planètes – plus grandes en masse que les protoplanètes – rapportent les chercheurs. Ils soupçonnent que ce dernier morceau de débris est tombé dans les restes stellaires il y a seulement quatre à 15 millions d’années.
Une fenêtre sur notre passé galactique
Ensemble, les deux naines blanches sont les vestiges stellaires les plus anciens et les plus «pollués» – et les premiers témoins d’un système planétaire primitif dans la Voie lactée. “C’est incroyable d’imaginer que ce système existait il y a 10 milliards d’années et que ces planètes sont mortes avant la formation de la Terre”, a déclaré Elms. Ainsi, cette naine blanche primordiale ouvre une fenêtre profonde sur notre passé galactique.
Et elles ne font pas exception : les astronomes ont détecté une forte contamination élémentaire dans environ un quart de toutes les naines blanches connues à ce jour. Il montre combien de planètes et de systèmes planétaires étaient et sont toujours dans notre galaxie. (Avis mensuel de la Royal Astronomical Society, 2022 ; doi : 10.1093/mnras/stac2908)
Source : Université de Warwick
