— © N. Stecki

Si la formation des planètes est toujours postérieure à celle de leurs astres, des chercheurs belges ont récemment découvert un nouveau scénario, suggérant que des étoiles mourantes pourraient également leur donner naissance.

Des observations surprenantes

Le Soleil s’est formé il y a 4,6 milliards d’années. Au cours du million d’années suivant, la matière présente dans le disque l’entourant s’est agglomérée pour former des protoplanètes, orbitant par conséquent dans le même plan. Si les disques protoplanétaires sont souvent associés aux étoiles naissantes, ils peuvent également apparaître autour de systèmes binaires comprenant un astre en fin de vie.

Une fois leurs couches externes expulsées dans le cosmos, la plupart des astres mourants de notre galaxie se transforment en naines blanches. Mais dans le cas des systèmes binaires, la force gravitationnelle de la seconde étoile fait que la matière éjectée par l’astre en fin de vie forme un disque plat en rotation, étonnamment similaire aux disques protoplanétaires que les astronomes observent autour des jeunes étoiles ailleurs dans la Voie lactée.

Tout cela est bien connu. Ce qui est nouveau, c’est que les disques entourant les systèmes binaires « évolués » montrant des signes de formation de planètes sont bien plus communs que prévu. Alors qu’ils recensaient de tels systèmes dans notre galaxie, les chercheurs de la KU Leuven ont en effet noté la présence d’une grande cavité autour de 10 des 85 paires dénombrées.

Un disque complet (à gauche) et un disque avec une grande cavité probablement formée par des planètes (à droite) — © N. Stecki

« Dans 10 % des étoiles binaires développées avec des disques étudiés, nous voyons une grande cavité (un vide/une ouverture) dans le disque. Cela indique que quelque chose flotte à l’intérieur du disque et a rassemblé la matière initialement présente dans cette zone », explique Jacques Kluska, auteur principal de l’étude, parue dans la revue Astronomy & Astrophysics. « Il pourrait s’agir de l’œuvre d’une planète, s’étant formée à la toute fin de la vie de l’un de ces deux astres. »

Un test sans précédent pour les théories actuelles

D’autres indices suggérant fortement la présence de planètes autour de systèmes binaires dont le disque présente une grande cavité ont également été identifiés. Notamment des concentrations d’éléments lourds comme le fer (susceptibles d’avoir été piégés par des mondes en formation) anormalement faibles à la surface de l’étoile mourante.

Si des analyses complémentaires seront nécessaires, la confirmation de l’existence de planètes s’étant formées autour de systèmes binaires comprenant un astre mourant pourrait entraîner la révision de nos modèles.

« La confirmation ou la réfutation de ce mode extraordinaire de formation des planètes sera un test sans précédent pour les théories actuelles », conclut Hans Van Winckel, directeur de l’Institut d’astronomie de la KU Leuven.

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