Les astronomes voient un énorme nuage de débris dans l’espace après la collision de 2 objets
L’espace peut être un endroit violent. Les objets s’écrasent les uns contre les autres, causant la destruction ou conduisant à la formation de corps célestes plus grands. Les scientifiques servent de détectives astronomiques et utilisent les preuves laissées par ces collisions pour reconstituer ce qui s’est passé et en savoir plus sur les objets impliqués.
Les astronomes ont eu la chance d’observer un énorme nuage de débris de la taille d’une étoile suite à un tel impact alors qu’il passait devant une étoile proche et bloquait une partie de sa lumière. Cette atténuation temporaire de la lumière des étoiles, connue sous le nom de transit, est souvent une méthode utilisée pour détecter la présence d’exoplanètes autour d’étoiles au-delà de notre système solaire. Mais cette fois, les observations ont révélé la preuve d’une collision entre deux corps célestes probablement de la taille d’astéroïdes géants ou de mini-planètes, ont déclaré les scientifiques.
En 2015, une équipe d’astronomes a commencé à observer HD 166191, une étoile de 10 millions d’années similaire à notre soleil située à 388 années-lumière. D’un point de vue astronomique, c’est encore une étoile assez jeune, étant donné que notre soleil est 4,6 milliards d’années. À cet âge, les planétésimaux se forment souvent autour des étoiles. Ces amas de poussière en orbite laissés par la formation de l’étoile deviennent des corps rocheux, un peu comme les astéroïdes laissés par la formation de notre système solaire. Les planétésimaux trouvés autour d’autres étoiles peuvent collecter des matériaux et augmenter de taille, pour finalement se transformer en planètes.
Le gaz, nécessaire à la formation d’étoiles, se disperse au fil du temps entre les planétésimaux – et ces objets risquent alors de plus en plus de s’écraser les uns contre les autres.
L’équipe de recherche avait estimé qu’ils seraient probablement en mesure d’assister à un tel événement s’ils continuaient à observer HD 166191. À l’aide du télescope spatial Spitzer, les astronomes ont fait plus de 100 observations de l’étoile entre 2015 et 2019. (Spitzer était à la retraite au début 2020.)
LES DÉBRIS FOURNISSENT DES INDICES SUR LA FORMATION PLANÉTAIRE
Les planétésimaux sont trop petits pour être vus par des télescopes, mais lorsqu’ils se percutent, leurs nuages de poussière sont suffisamment grands pour être observables.
Sur la base des données observables, les chercheurs pensent initialement que le nuage de débris est devenu si allongé qu’il a occupé une surface environ trois fois supérieure à celle de l’étoile – et c’est l’estimation minimale. Mais l’observation infrarouge de Spitzer n’a vu qu’une petite partie du nuage passer devant l’étoile tandis que le nuage total de débris s’étendait sur une région des centaines de fois la taille de l’étoile.
Afin de créer un nuage aussi massif, la collision était probablement le résultat de deux objets de taille similaire à Vesta, un astéroïde géant de 330 milles de large (530 kilomètres de large) presque de la taille d’une planète naine dans l’astéroïde principal. ceinture trouvée entre Mars et Jupiter dans notre système solaire, se rejoignant.
Lorsque ces deux corps célestes sont entrés en collision, ils ont créé suffisamment de chaleur et d’énergie pour vaporiser une partie des débris. Des fragments de cette collision se sont probablement écrasés sur d’autres petits objets en orbite autour de HD 166191, contribuant au nuage de poussière observé par Spitzer.
« En regardant les disques de débris poussiéreux autour des jeunes étoiles, nous pouvons essentiellement regarder en arrière dans le temps et voir les processus qui ont pu façonner notre propre système solaire », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Kate Su, professeure de recherche à l’observatoire Steward de l’Université de l’Arizona. une déclaration. « En apprenant le résultat des collisions dans ces systèmes, nous pouvons également avoir une meilleure idée de la fréquence à laquelle les planètes rocheuses se forment autour d’autres étoiles. »
PREMIÈRE OBSERVATION DE TÉMOIN OCULAIRE APRÈS LA COLLISION
À la mi-2018, la luminosité du HD 166191 a augmenté, suggérant une activité. Spitzer, qui a observé une lumière infrarouge invisible à l’œil humain, a détecté un nuage de débris alors qu’il se déplaçait devant l’étoile. Cette observation a été comparée à celles prises en lumière visible par des télescopes au sol, qui ont révélé la taille et la forme du nuage ainsi que sa rapidité d’évolution. Les télescopes au sol avaient également été témoins d’un événement similaire environ 142 jours auparavant, à une époque où il y avait une lacune dans les observations de Spitzer.
« Pour la première fois, nous avons capturé à la fois la lueur infrarouge de la poussière et le flou que la poussière introduit lorsque le nuage passe devant l’étoile », a déclaré le co-auteur de l’étude, Everett Schlawin, professeur de recherche adjoint à l’observatoire Steward de l’Université de l’Arizona. une déclaration.
Les tentatives précédentes de Spitzer pour observer les collisions autour de jeunes étoiles n’ont pas révélé beaucoup de détails. Les nouvelles observations ont été publiées la semaine dernière dans The Astrophysical Journal.
« Rien ne remplace le fait d’être un témoin oculaire d’un événement », a déclaré le co-auteur de l’étude, George Rieke, professeur d’astronomie et de sciences planétaires à l’observatoire Steward de l’Université de l’Arizona, dans un communiqué. « Tous les cas signalés précédemment par Spitzer n’ont pas été résolus, avec seulement des hypothèses théoriques sur ce à quoi l’événement réel et le nuage de débris auraient pu ressembler. »
Alors que les chercheurs poursuivaient leurs observations, ils ont vu le nuage de débris s’étendre et devenir plus translucide à mesure que la poussière se dispersait rapidement.
Le nuage n’était plus visible en 2019. Il y avait cependant deux fois plus de poussière dans le système par rapport aux observations de Spitzer avant la collision.
L’équipe de recherche continue de surveiller l’étoile à l’aide d’autres observatoires infrarouges et anticipe de nouvelles observations de ce type de collisions à l’aide du télescope spatial James Webb récemment lancé.