Une planète terrestre capturée par une étoile jumelle. Crédit : Vue d’artiste par intouchable, ©OPENVERSE
Au moins une étoile sur douze présente des signes d’ingestion planétaire.
Au moins une étoile sur douze présente des signes d’ingestion planétaire, selon un article publié le 20 mars dans la revue Nature.
L’équipe de recherche internationale a étudié des étoiles jumelles qui devraient avoir une composition identique. Mais dans environ huit pour cent des cas, ils diffèrent, ce qui rend les astronomes perplexes.
L’équipe, dirigée par les chercheurs d’ASTRO 3D, a découvert que la différence est due au fait que l’une des jumelles dévore des planètes ou du matériel planétaire.
Techniques astronomiques avancées
Les résultats ont été rendus possibles grâce à un vaste ensemble de données collectées avec le télescope Magellan de 6,5 mètres et l’Observatoire européen austral. Très grand télescopetous deux au Chili, et le télescope Keck de 10 mètres à Hawaï, aux États-Unis.
« Nous avons observé des étoiles jumelles voyageant ensemble. Ils sont nés des mêmes nuages moléculaires et devraient donc être identiques », déclare le Dr Fan Liu, chercheur chez ASTRO 3D, de l’Université Monash et auteur principal de l’article.
« Grâce à cette analyse de très haute précision, nous pouvons constater des différences chimiques entre les jumeaux. Cela fournit une preuve très solide que l’une des étoiles a avalé des planètes ou du matériel planétaire et a modifié sa composition.
Professeur agrégé Fan Liu. Crédit : ASTRO3D
Aperçu de l’évolution stellaire
Le phénomène est apparu dans environ huit pour cent des 91 paires d’étoiles jumelles examinées par l’équipe. Ce qui rend cette étude convaincante, c’est que les étoiles étaient dans la fleur de l’âge – ce qu’on appelle les étoiles de la séquence principale, plutôt que des étoiles dans leurs phases finales comme les géantes rouges.
« Cela diffère des études précédentes dans lesquelles des étoiles à un stade avancé peuvent engloutir des planètes proches lorsque l’étoile devient une boule très géante », explique le Dr Liu.
Il existe un certain doute quant à savoir si les étoiles engloutissent des planètes entières ou engloutissent du matériel protoplanétaire, mais le Dr Liu soupçonne que les deux sont possibles.
« C’est compliqué. L’ingestion de la planète entière est notre scénario privilégié, mais bien sûr, nous ne pouvons pas non plus exclure que ces étoiles aient ingéré beaucoup de matière provenant d’un disque protoplanétaire », dit-il.
Les résultats ont de vastes implications pour l’étude de l’évolution à long terme des systèmes planétaires.
Impact de la recherche astronomique
« Les astronomes croyaient que ce genre d’événements n’était pas possible. Mais d’après les observations de notre étude, nous pouvons voir que, même si l’occurrence n’est pas élevée, cela est en réalité possible. Cela ouvre une nouvelle fenêtre d’étude pour les théoriciens de l’évolution des planètes », déclare le professeur agrégé Yuan-Sen Ting, co-auteur et chercheur ASTRO 3D du Université nationale australienne (ANU).
L’étude fait partie d’une collaboration plus vaste, l’initiative de recensement complet des paires d’objets co-mobiles (C3PO) visant à observer spectroscopiquement un échantillon complet de toutes les étoiles brillantes co-mobiles identifiées par le satellite astrométrique Gaia, dirigé conjointement par Liu, Ting et le professeur agrégé David Yong (également avec ASTRO 3D à l’ANU).
« Les résultats présentés ici contribuent à la vision d’ensemble d’un thème de recherche clé d’ASTRO 3D : l’évolution chimique de l’univers. Plus précisément, ils mettent en lumière la distribution des éléments chimiques et leur voyage ultérieur, qui inclut leur consommation par les étoiles », a déclaré le professeur Emma Ryan-Weber, directrice d’ASTRO 3D.
Remarque : les chercheurs ont travaillé avec des étoiles jumelles dites conatales – portées dans les mêmes nuages moléculaires et voyageant ensemble. Ce ne sont pas nécessairement des étoiles binaires, même si certaines paires l’étaient.
Des scientifiques de l’Université de technologie de Swinburne en Australie, de l’University College Cork en Irlande, des Observatoires Carnegie, de l’Université d’État de l’Ohio, du Dartmouth College aux États-Unis, de l’Observatoire Konkoly de Hungry et de l’Institut Max Planck d’astronomie ont participé à la recherche.
