Publié le 26 octobre 2023. Des observations du télescope spatial Hubble suggèrent qu’un objet lumineux détecté autour de l’étoile Fomalhaut n’est pas une planète, mais le résultat d’une collision cosmique majeure, offrant une occasion unique d’étudier la formation et l’évolution des systèmes planétaires.
- Le télescope spatial Hubble a observé deux événements lumineux distincts près de l’étoile Fomalhaut, suggérant des collisions entre de gros corps célestes.
- Ces collisions libèrent d’importantes quantités de poussière, qui peuvent être détectées par les télescopes et permettent d’étudier les processus de formation planétaire.
- Les observations remettent en question les premières interprétations d’une possible exoplanète et ouvrent de nouvelles perspectives sur la dynamique des systèmes planétaires matures.
Des astronomes ont récemment identifié une nouvelle source lumineuse faible près du bord intérieur de l’anneau de poussière entourant Fomalhaut, une étoile située à environ 25 années-lumière de la Terre dans la constellation du Poisson austral. Cette découverte fait écho à une observation similaire réalisée au milieu des années 2000, qui s’était progressivement estompée au fil du temps.
Selon les scientifiques, ces deux apparitions lumineuses correspondent aux zones où des débris se forment suite à des collisions à grande vitesse entre des planétésimaux – les blocs de construction rocheux des planètes. Capturer ces événements en quasi temps réel est une opportunité exceptionnelle, qualifiée d’« incroyable » par Paul Kalas, chercheur principal à l’Université de Californie à Berkeley.
« C’est vraiment la première fois que je vois un point de lumière apparaître dans un système planétaire extrasolaire. Cet objet n’était pas visible sur toutes les images précédentes de Hubble, ce qui signifie que nous venons d’assister à une collision dévastatrice entre deux objets massifs et à la formation d’un nuage de débris géant incomparable à tout ce qui existe dans notre système solaire aujourd’hui. »
Paul Kalas, chercheur principal à l’Université de Californie à Berkeley
Fomalhaut est entourée de plusieurs anneaux de poussière et de débris, vestiges du processus de formation planétaire, comparables à la ceinture de Kuiper dans notre propre système solaire. En 2004, Hubble avait détecté une source lumineuse compacte dans l’un de ces anneaux, initialement nommée Fomalhaut b. À l’époque, les scientifiques se demandaient si cet objet était une planète recouverte de poussière ou un phénomène différent.
Les observations ultérieures ont révélé que Fomalhaut b s’est estompée au lieu de devenir plus brillante, a semblé s’étendre et a fini par disparaître, un comportement incompatible avec celui d’une planète. Ces changements suggèrent plutôt la présence d’un nuage de débris résultant d’une collision. La nouvelle source lumineuse observée en 2023 renforce cette hypothèse, indiquant qu’une seconde collision majeure s’est produite dans la même région.
Les chercheurs estiment que l’objet impliqué dans la collision mesurait environ 60 kilomètres de diamètre, soit plus grand que la plupart des astéroïdes impliqués dans des collisions connues dans notre système solaire. Ces impacts libèrent d’énormes quantités de poussière qui, en reflétant la lumière des étoiles, rendent le nuage visible pour les télescopes.
Cependant, la lumière des étoiles exerce également une pression sur les minuscules grains de poussière, provoquant la dispersion du nuage au fil du temps. C’est ce processus qui explique la disparition du premier nuage de débris et qui finira par affecter le second.
Cette découverte offre aux astronomes une occasion rare d’observer directement les événements destructeurs qui façonnent les systèmes planétaires. Mark Wyatt, co-auteur de l’étude de l’Université de Cambridge, en Angleterre, souligne que le système Fomalhaut constitue un véritable laboratoire naturel pour étudier le comportement des planétésimaux lors de collisions et mieux comprendre leur composition et leur formation.
L’équipe de recherche espère obtenir des informations complémentaires grâce au télescope spatial James Webb, qui observe l’univers en infrarouge, afin de déterminer la taille et la composition de la poussière. Selon Kalas, si l’on pouvait remonter le temps sur 3 000 ans, le système planétaire Fomalhaut semblerait scintiller d’impacts.