Une étoile comme notre Soleil a perdu une grande partie de sa luminosité pendant près de neuf mois. Ce comportement inhabituel a immédiatement attiré l'attention des chercheurs, car les étoiles semblables à notre Soleil ne s'assombrissent pas.
Pour étudier cet événement, les astronomes ont mobilisé plusieurs grands télescopes, dont le Gemini Sud au Chili. Les données recueillies ont montré que la baisse de luminosité provenait d'un nuage de gaz et de poussière passant devant l'étoile de notre point de vue, située à environ 3 000 années-lumière. Ces résultats, publiés dans The Astronomical Journal, offrent un aperçu précieux sur l'activitédynamique au sein des systèmes planétaires.
Représentation artistique d'un disque de débris planétaires, entouré d'un nuage épais de poussière et de gaz, passant devant une étoile. Les mesures de vitesse du gaz ont été réalisées avec l'instrument GHOST sur le télescope Gemini Sud. Crédit: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/P. Marenfeld & M. Zamani
Distant d'environ deux milliards de kilomètres de l'étoile, le nuage s'étend sur 200 millions de kilomètres. Il semble maintenu par la gravité d'un objet secondaire en orbite autour de l'étoile. Cet objet, qui pourrait être une planète ou une naine brune, confère au nuage sa structure cohérente.
L'analyse de la composition du nuage a été menée à l'aide du spectrographe GHOST installé sur Gemini Sud. Cet instrument a permis d'analyser la lumière de l'étoile, révélant la présence de métaux vaporisés, comme le fer et le calcium. Plus remarquable encore, il a permis de mesurer les mouvements tridimensionnels du gaz, mettant en évidence des vents dynamiques à l'intérieur du nuage.
Ces mesures montrent que le nuage se déplace indépendamment de son étoile hôte, confirmant qu'il appartient à un disque entourant l'objet secondaire. L'étoile, nommée J0705+0612, a plus de deux milliards d'années, ce qui indique que le disque ne provient pas de la formation planétaire initiale, mais résulterait plutôt d'une collision entre planètes.
Cette découverte démontre que même dans des systèmes matures, des événements violents comme des collisions continuent de remodeler l'environnement.
Les collisions planétaires
Les collisions entre planètes peuvent survenir même dans des systèmes stellaires anciens, comme le propose cette étude. Habituellement, les disques de débris sont associés à des étoiles jeunes, formés lors de la phase initiale de création des planètes. Cependant, l'étoile observée ici a plus de deux milliards d'années.
Dans ce cas, les chercheurs avancent que le nuage de gaz et de poussière provient d'une collision entre deux planètes dans les régions externes du système. Un tel impact éjecte des matériaux qui peuvent ensuite s'agglomérer en un disque visible, obscurcissant temporairement l'étoile.
Ces événements sont rares et permettent de saisir l'évolution à long terme des systèmes planétaires. Ils révèlent que l'instabilité gravitationnelle peut persister, entraînant des remodelages majeurs. Les collisions peuvent disperser des débris sur de vastes distances, générant des structures opaques.
L'analyse de ces phénomènes contribue à anticiper comment les systèmes planétaires, y compris le nôtre, peuvent évoluer avec le temps.