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Cette illustration artistique montre la collision violente de deux objets massifs en orbite autour de l'Ă©toile Fomalhaut.
Crédit: NASA, ESA, STScI, Ralf Crawford (STScI)
Par la suite, les analyses ont démontré que ces sources lumineuses étaient des nuages de débris incandescents, et non des planètes. Paul Kalas, astronome à l'Université de Californie à Berkeley, a rapporté qu'il s'agissait de la première fois qu'un tel événement était observé hors de notre Système solaire. Ces collisions impliquent des planétésimaux, de petits objets rocheux semblables aux astéroïdes, qui jouent un rôle dans la formation des mondes (explication en fin d'article).
La détection de deux impacts distincts dans le même système en seulement vingt ans est particulièrement inhabituelle. En effet, les modèles théoriques prédisaient une collision tous les 100 000 ans environ, rendant cette observation exceptionnelle. Cette rareté offre une fenêtre unique sur les processus dynamiques pouvant conduire à la naissance de nouvelles planètes, grâce à l'étude des matériaux dispersés.
Cette séquence illustre les événements menant à la création du nuage de poussière cs2 autour de Fomalhaut, montrant l'approche, la collision et la dispersion des débris.
Crédit: NASA, ESA, STScI, Ralf Crawford (STScI)
L'étoile Fomalhaut, située à 25 années-lumière, est célèbre pour ses ceintures de débris poussiéreux. Par exemple, un objet précédemment nommé Fomalhaut b, longtemps considéré comme une exoplanète candidate, s'est révélé être un nuage de poussière similaire. Sa disparition progressive et l'apparition soudaine d'un autre nuage confirment que ces éléments ne sont pas des planètes, mais bien des résidus de chocs cosmiques.
Ces résultats ont des conséquences pour les futures recherches d'exoplanètes, car les nuages de débris peuvent imiter une réflexion de la lumière stellaire. Cette ressemblance pourrait induire en erreur les instruments conçus pour détecter des planètes. Par conséquent, cela nécessite des méthodes d'observation précises pour distinguer les véritables exoplanètes des artefacts lumineux dans les systèmes stellaires.
Pour approfondir ces découvertes, les scientifiques prévoient d'utiliser le télescope spatial James Webb. Son instrument NIRCam permettra d'analyser la taille des grains de poussière et la composition des débris, y compris la présence éventuelle d'eau et de glace.
Image composite de Hubble montrant les nuages de débris cs1 et cs2 autour de Fomalhaut, avec l'étoile masquée pour mettre en évidence les structures.
Crédit: NASA, ESA, Paul Kalas (UC Berkeley)
Les planétésimaux: des éléments fondamentaux de la création planétaire
Les planétésimaux sont de petits corps rocheux ou glacés qui orbitent autour des étoiles jeunes. Ils se forment à partir de la poussière et du gaz présents dans les disques protoplanétaires, où les particules s'agglomèrent progressivement sous l'effet de la gravité. Ces objets, d'une taille allant de quelques mètres à plusieurs kilomètres, représentent les briques de base des futures planètes.
Lorsque les planétésimaux entrent en collision, ils peuvent fusionner pour former des corps plus massifs, un processus central dans la formation des planètes rocheuses comme la Terre. Ces impacts libèrent également de la chaleur et des débris, qui peuvent influencer la composition et l'évolution du système stellaire. Étudier ces collisions aide ainsi à comprendre comment les mondes se assemblent au fil du temps.
Dans notre propre Système solaire, les planétésimaux ont joué un rôle essentiel il y a des milliards d'années. Les astéroïdes et les comètes que nous observons aujourd'hui sont des vestiges de cette époque, offrant des indices sur les conditions initiales. Les observations de collisions dans d'autres systèmes, comme Fomalhaut, permettent de comparer ces processus à l'échelle galactique.