Une naine blanche met en lumière le chaos systémique lorsqu’une étoile meurt – ScienceDaily

Les astronomes et collègues de l’UCLA ont annoncé aujourd’hui que la mort violente d’une étoile proche avait si profondément ravagé le système de la planète qu’une étoile morte abandonnée – connue sous le nom de naine blanche – a absorbé des débris à la fois à l’intérieur et à l’extérieur du système.

Il s’agit du premier cas de cannibalisme cosmique dans lequel des astronomes ont observé une naine blanche consommant à la fois un matériau métallique rocheux susceptible de provenir d’un astéroïde voisin et un matériau glacé provenant d’un corps similaire à celui trouvé à la périphérie de la ceinture de Kuiper. de notre propre système solaire.

“Nous n’avons jamais vu les deux types d’objets se rassembler en même temps dans la naine blanche”, a déclaré Ted Johnson, un chercheur de premier plan en physique et en astronomie qui a obtenu son diplôme la semaine dernière. “En étudiant ces naines blanches, nous espérons mieux comprendre les systèmes planétaires encore intacts.”

Les résultats sont basés sur une analyse des matériaux capturés dans l’atmosphère d’une naine blanche G238-44 à environ 86 années-lumière de la Terre, en utilisant des données d’archives du télescope spatial Hubble et d’autres satellites et observatoires de la NASA. La naine blanche est un noyau brûlé qui reste après qu’une étoile, comme notre soleil, a perdu ses couches externes et arrête de brûler du carburant par fusion.

Aussi surprenant que soit le régime alimentaire extensif de la naine blanche, les découvertes sont intrigantes car les astronomes pensent que des objets glacés sont entrés en collision avec et ont mouillé les planètes rocheuses sèches de notre système solaire, y compris la Terre. Il y a des milliards d’années, on croyait que les comètes et les astéroïdes apportaient de l’eau à notre planète, créant ainsi les conditions nécessaires à la vie. La composition du matériau déposé sur G238-44 suggère que les réservoirs de glace peuvent être courants dans les systèmes planétaires, a déclaré Benjamin Zuckerman, professeur de physique et d’astronomie à l’UCLA.

“La vie, telle que nous la connaissons, nécessite une planète rocheuse recouverte de divers éléments volatils, tels que le carbone, l’azote et l’oxygène”, a déclaré Zuckerman. “L’abondance d’éléments visibles dans cette naine blanche semble provenir à la fois de la mère pierreuse et du parent volatil, le premier exemple que nous avons trouvé dans des centaines d’études sur les naines blanches.”

Chaos et destruction : d’une étoile vivante à une géante rouge et une naine blanche

Les théories de l’évolution des systèmes planétaires décrivent la mort d’une étoile comme un événement turbulent et chaotique qui commence lorsqu’elle saute pour la première fois de manière exponentielle dans une soi-disant géante rouge avec un ballon, puis perd rapidement ses couches externes, s’effondrant en une naine blanche. une étoile ultra-dense de la taille de la Terre dont la masse est notre soleil. Le processus perturbe considérablement les orbites du reste des planètes, et des objets plus petits qui s’en approchent trop – astéroïdes, comètes, lunes – peuvent se disperser comme des flippers et être envoyés vers une naine blanche.

Cette étude confirme la véritable étendue du chaos, montrant que 100 millions d’années après le début de sa phase de naine blanche, l’étoile sera capable de capturer et de consommer simultanément du matériel provenant à la fois de la ceinture d’astéroïdes voisine et des régions éloignées de type ceinture de Kuiper. .

Bien que les astronomes aient répertorié plus de 5 000 planètes en dehors de notre système solaire, la seule planète dont nous ayons une connaissance directe est la Terre. Parce que les matériaux qui s’accumulent sur G238-44 représentent les éléments constitutifs des plus grandes planètes, ce cannibalisme nain blanc offre une occasion unique de démanteler les planètes et de voir d’où elles viennent lorsqu’elles se sont formées autour de l’étoile, a déclaré Beth, astronome de l’UCLA. Klein, membre de l’équipe.

L’équipe a mesuré la présence d’azote, d’oxygène, de magnésium, de silicium et de fer dans une atmosphère de naine blanche, entre autres. Johnson a déclaré que la détection de ces très grandes quantités de fer est la preuve des noyaux métalliques de planètes telluriques telles que la Terre, Vénus, Mars et Mercure. En raison de la teneur en azote étonnamment élevée, ils ont conclu que des corps glacés étaient également présents.

“Un mélange de matériau de type mercure et de matériau de type comète composé de glace et de poussière était le meilleur pour nos données”, a déclaré Johnson. “Les métaux ferreux et la glace d’azote indiquent tous deux des conditions de formation planétaire très différentes. Il n’y a aucun objet connu dans le système solaire où il y en a autant.”

Selon les scientifiques, le scénario final pour notre propre solaire dans environ 5 milliards d’années sera probablement assez similaire à celui observé dans G238-44. Ils prédisent que pendant la phase de géante rouge du Soleil, la Terre et ses planètes intérieures pourraient s’évaporer complètement.

Les orbites de nombreux astéroïdes de la ceinture principale d’astéroïdes de notre système solaire sont gravitationnellement perturbées par Jupiter et tombent sur la naine blanche qui devient le soleil, a-t-il déclaré.

Depuis plus de deux ans, l’équipe de recherche de l’UCLA travaille avec des collègues de l’Université de San Diego et de l’Université de Kiel en Allemagne pour déchiffrer le mystère du G238-44, en analysant les éléments identifiés dans la lettre de la naine blanche.

Leur analyse comprenait des données du chercheur retraité en spectroscopie dans l’ultraviolet lointain de la NASA, du spectromètre haute résolution Echelle de l’observatoire Keck à Hawaï et du spectrographe d’origine cosmique du télescope spatial Hubble et du spectrographe d’image du télescope spatial. Le télescope spatial Hubble est un projet de collaboration internationale entre la NASA et l’Agence spatiale européenne.

Les résultats de l’équipe ont été présentés lors d’une conférence de presse le 15 juin à l’American Astronomical Society.

Leave a Comment