Des astronomes observent une planète en train de se désintégrer à une vitesse record

Les astronomes assistent à la désintégration ultra-rapide d’une exoplanète. Cette planète, nommée BD+05 4868 Ab, est en train de disparaître sous l’effet de son étoile, perdant une quantité énorme de matière à un rythme cataclysmique. Découvert grâce au satellite TESS de la NASA, il représente une opportunité exceptionnelle pour les scientifiques d’étudier l’intérieur d’un monde terrestre, une tâche habituellement impossible même pour les planètes de notre propre Système solaire. Les recherches sur cette planète sont accessibles sur la plateforme arXiv.  

Une planète qui se désintègre à une vitesse record  

BD+05 4868 Ab est située à environ 141 années-lumière de la Terre et orbite autour de l’étoile BD+05 4868 A. Elle figure parmi les « planètes à période ultra-courte (USP) », des mondes gravitant si près de leur étoile qu’ils achèvent une révolution complète en quelques heures seulement. Cette condition extrême expose BD+05 4868 Ab à une chaleur intense et à une faible gravité de surface, ce qui provoque sa désintégration.

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L’exoplanète perd une masse équivalente à celle de la Lune tous les millions d’années. Aujourd’hui, elle ne représente plus qu’une fraction de sa masse d’origine, à peu près équivalente à celle de la Lune. Si ce rythme se poursuit, elle disparaîtra complètement dans un avenir proche. En outre, la désintégration de BD+05 4868 Ab produit une immense traînée de poussière, semblable à celle d’une comète.

Selon Marc Hon, chef de l’équipe du MIT, « BD+05 4868 Ab possède les queues de poussières les plus impressionnantes jamais observées ». Ces queues, longues de 9 millions de kilomètres, entourent plus de la moitié de l’orbite de la planète, qui effectue une révolution complète en seulement 30,5 heures. Lorsqu’elles traversent le disque de l’étoile, elles bloquent jusqu’à 1 % de sa lumière, créant un signal de transit qui dure 15 heures.

Les astronomes ont découvert que cette traînée est divisée en deux parties distinctes : une qui précède la planète et une autre qui la suit. Cela serait dû aux tailles variées des grains de poussière. Les grains plus gros, comparables à du sable, forment une traînée en avance sur la planète, tandis que les plus fins, semblables à de la suie, se trouvent derrière elle. 

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Une opportunité unique pour la science  

Bien que le destin de cette planète soit tragique, elle permet aux astronomes d’analyser l’intérieur d’une planète terrestre, habituellement cachée sous des couches profondes. Jason Wright, membre de l’équipe de l’État de Pennsylvanie, a expliqué la rareté de cette opportunité : « Nous avons du mal à mesurer directement l’intérieur des planètes de notre propre Système solaire. Pourtant, des planètes situées à des centaines d’années-lumière projettent littéralement leur intérieur dans l’espace, ce qui nous permet de l’analyser. »

La désintégration de BD+05 4868 Ab constitue un événement rare dans le vaste catalogue des exoplanètes découvertes. Parmi les plus de 6 000 exoplanètes recensées par la NASA, seules trois autres planètes en désintégration avaient été identifiées avant celle-ci. Mais BD+05 4868 Ab est particulière car son étoile est 100 fois plus lumineuse que celles des autres planètes similaires, ce qui en fait une cible idéale pour des études approfondies.  

Ces observations sont rendues possibles par la méthode du transit. Lorsqu’une planète passe devant son étoile, elle provoque une infime baisse de luminosité qui permet de la détecter. Si la lumière de l’étoile traverse l’atmosphère ou les débris de la planète, elle laisse une « empreinte » caractéristique. Grâce à une technique appelée spectroscopie, il devient possible d’analyser la composition de ces matériaux. Dans le cas des planètes en désintégration, cette méthode offre une fenêtre directe sur leur structure interne.

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Un avenir prometteur avec le télescope spatial James-Webb  

Pour approfondir cette découverte, deux équipes de chercheurs, l’une du MIT et l’autre de l’université d’État de Pennsylvanie, ont décidé de collaborer. Leur objectif est d’utiliser le télescope spatial James-Webb (JWST) pour étudier BD+05 4868 Ab avec une précision sans précédent. Ce télescope, capable de détecter des détails infimes dans l’infrarouge, permettra de mieux comprendre la composition et la structure interne de cette planète condamnée.  

Cette collaboration s’appuie sur des travaux récents de l’université de Penn State, qui a utilisé cette technique pour analyser une autre planète en désintégration, K2-22b. « Les données que nous obtiendrons seront exceptionnelles », a déclaré Avi Shporer, membre de l’équipe du MIT. « Jusqu’à présent, les autres planètes en désintégration étaient situées autour d’étoiles peu lumineuses, rendant leur étude difficile. BD+05 4868 Ab change la donne. »

Par ailleurs, des astronomes font une étrange découverte aux confins du Système solaire.

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