Une planète pourrait être née autour de son étoile après que celle-ci a déjà traversé les dernières étapes de sa vie.
Le système se trouve autour de HS 0209+0832, une naine blanche. Ce type d’astre correspond au cœur très dense et inactif laissé par une étoile après l’expulsion de ses couches externes. Celle-ci est encore très chaude, avec une température de surface d’environ 35 500 °C, et aurait été mise à nu il y a seulement 5 millions d’années.
Vue d’artiste du système HS 0209+0832. Une planète candidate de seconde génération orbite une naine blanche et perd une partie de son atmosphère vers l’étoile.
Crédit : NASA, ESA, Leah Hustak (STScI).
L’histoire commence avec des observations réalisées par le télescope spatial Hubble en 1999. Son spectre, qui décompose la lumière selon ses longueurs d’onde, révélait de nombreux éléments dans l’atmosphère de la naine blanche. Une centaine de raies restaient alors sans identification satisfaisante.
Plus de vingt-cinq ans après, des chercheurs ont réanalysé ces données avec de meilleures informations sur la signature des éléments chimiques. Ils ont notamment identifié du cuivre et du niobium. L’étoile présente aussi beaucoup de zinc, mais peu de certains éléments courants dans les roches, notamment le silicium et le fer.
Cette composition ne ressemble pas à la poussière habituellement détectée autour des naines blanches. Elle correspond davantage à ce que produit l'étoile dans ses dernières phases de vie. Les chercheurs proposent donc une explication étonnante : une nouvelle planète aurait pu se former à partir des poussières et du gaz expulsés par l’étoile mourante.
Vue d’artiste retraçant l’évolution d’une étoile semblable au Soleil vers une naine blanche entourée d’un disque, puis vers la formation d’une planète de seconde génération.
Crédit : NASA, ESA, Leah Hustak (STScI).
Une telle planète est dite de seconde génération. Contrairement à la Terre, formée en même temps que le Soleil, elle serait apparue après la transformation de son étoile en géante puis en naine blanche. Les chercheurs parlent toutefois d’une planète candidate : l’objet n’a pas été directement photographié.
Les observations apportent un autre indice. Des données du télescope spatial TESS révèlent une variation régulière de luminosité toutes les 4,399 jours. Elle pourrait correspondre au cycle jour-nuit d’une planète très proche de l’étoile, ou au passage d’une traînée de matière provenant d’un objet en train de s’évaporer.
La naine blanche est en effet assez chaude pour arracher progressivement du gaz à cette planète candidate. Une partie de cette atmosphère s’échapperait, formerait de la matière autour de l’étoile, puis retomberait sur sa surface.
Cette découverte fournit une méthode pour rechercher d’autres systèmes comparables. Les chercheurs proposent de traquer, dans les spectres ultraviolets de naines blanches chaudes, des surabondances de carbone et d’éléments produits à la fin de la vie stellaire. De nouveaux exemples permettront de vérifier à quelle fréquence des planètes de seconde génération peuvent ainsi naître.