Un objet massif semblable à une comète pollue l’atmosphère d’une naine blanche

Des scientifiques ont été témoins pour la première fois de la désagrégation d’un objet de composition semblable à une comète et de son plongeon dans l’atmosphère de son étoile, une naine blanche. Ils ont déterminé que l’objet avait une composition proche de celle de la comète de Halley, mais qu’il était 100 000 fois plus massif et qu’il contenait deux fois plus d’eau que cette dernière. Cet objet était aussi riche en éléments essentiels à la vie, comme l’azote, le carbone, l’oxygène et le soufre.

L’équipe internationale d’astronomes a observé la naine blanche WD 1425+540, qui se trouve à 170 années-lumière de la Terre, dans la constellation du Bouvier. À l’aide du Télescope spatial Hubble et de celui de l’Observatoire W.M. Keck, situé à Hawaii, elle a trouvé des preuves qu’un objet analogue à une comète était en train de tomber sur l’étoile, tout en étant désagrégé par les forces de marées de celle-ci.

Patrick Dufour, professeur à l’Université de Montréal, membre du Centre de recherche en astrophysique du Québec (CRAQ) et de l’Institut de recherche sur les exoplanètes (iREx), a utilisé les modèles d’atmosphère de naines blanches qu’il a développés pour analyser les observations provenant des deux télescopes. C’est cette analyse qui a permis de conclure que l’objet a une composition chimique très semblable à celle de la comète de Halley. « C’est la première fois qu’on trouve un objet d’une telle composition en dehors du Système Solaire, » affirme-t-il.

En particulier, c’est la première fois que l’azote est détecté dans les débris qui tombent sur une naine blanche. L’auteure principale de l’étude, Siyi Xu, de l’Observatoire Européen Austral (ESO), explique l’importance de la découverte : «  L’azote est un élément très important, les formes de vie qu’on connait se construisent à partir de cet élément. Nous avons déterminé que cet objet est très riche en azote, il en contient plus que n’importe quel objet de notre Système Solaire. »

Entre 25 et 50% des naines blanches sont connues pour être « polluées » de matériaux qui proviennent d’objets rocheux semblables aux astéroïdes. C’est cependant la première fois qu’un objet fait de matériaux glacés, comparable aux comètes, est vu plongeant dans l’atmosphère d’une naine blanche. Ces résultats suggèrent que des objets analogues aux comètes provenant de la ceinture de Kuiper dans notre Système Solaire, sont en orbite autour de la naine blanche. Ces objets glacés auraient apparemment survécu à la phase évolutive de géante rouge de l’étoile et à son effondrement en une naine blanche, petite et dense.

Ces résultats suggèrent que des planètes auraient aussi survécu à l’évolution de l’étoile et, possiblement, perturbé la trajectoire de la comète pour la dévier vers la naine blanche. L’étoile a aussi un compagnon stellaire, qui se trouve à environ 2000 fois la distance Terre-Soleil de celle-ci. Ce compagnon pourrait aussi être le responsable de la déviation de la trajectoire de l’objet.

Cette découverte est une preuve observationnelle qui soutient l’idée que les objets glacés sont présents dans d’autres systèmes planétaires, et qu’ils peuvent survivre à l’évolution d’une étoile.

Plus d’information

En plus de Siyi Xu (Observatoire Européen Austral – ESO) et de Patrick Dufour (Université de Montréal), les co-auteurs de cette étude sont les professeurs Benjamin Zuckerman, Edward Young, Michal Jura, et la chercheuse postdoctorale Beth Klein (University of California, Los Angeles).

Contacts

Siyi Xu
European Southern Observatory
+49 8932006298
sxu@eso.org

Ann Jenkins / Ray Villard
Space Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland
410-338-4488 / 410-338-4514
jenkins@stsci.edu / villard@stsci.edu

Mathias Jäger
ESA/Hubble, Public Information Officer
Garching, Germany
Tel: +49 176 62397500
Email: mjaeger@partner.eso.org

Marie-Eve Naud
Institut de recherche sur les exoplanètes, Université de Montréal
514-279-3222
naud@astro.umontreal.ca

Liens

• Lien vers l’article scientifique :

http://www.spacetelescope.org/static/archives/releases/science_papers/heic1703a.pdf

• Lien vers le communiqué de presse de hubblesite : http://hubblesite.org/news_release/news/2017-09