Une illustration comparant la taille d'une étoile gargantuesque et son disque poussiéreux avec notre système solaire. Crédit d'image: NASA / JPL Cliquez pour agrandir
Le télescope spatial Spitzer de la NASA a identifié deux énormes étoiles "hypergéantes" encerclées par des disques monstrueux de ce qui pourrait être une poussière formatrice de planète. Les résultats ont surpris les astronomes parce que des étoiles aussi grosses étaient considérées comme inhospitalières pour les planètes.
"Ces étoiles extrêmement massives sont extrêmement chaudes et lumineuses et ont des vents très forts, ce qui rend difficile la construction de planètes", a déclaré Joel Kastner du Rochester Institute of Technology à New York. «Nos données suggèrent que le processus de formation de la planète peut être plus difficile que ce que l'on croyait auparavant, se produisant même autour des étoiles les plus massives que la nature produit.»
Kastner est le premier auteur d'un article décrivant la recherche dans le numéro du 10 février de Astrophysical Journal Letters.
On pense que les disques poussiéreux autour des étoiles sont des panneaux de signalisation pour les systèmes planétaires actuels ou futurs. Notre propre soleil est orbité par un mince disque de débris planétaires, appelé la ceinture de Kuiper, qui comprend de la poussière, des comètes et des corps plus gros semblables à Pluton.
L'année dernière, les astronomes utilisant Spitzer ont rapporté avoir trouvé un disque de poussière autour d'une étoile miniature, ou naine brune, avec seulement huit millièmes de masse du soleil (http://www.spitzer.caltech.edu/Media/happenings/20051129/ ). Des disques ont également été repérés devant des étoiles cinq fois plus massives que le soleil.
Les nouveaux résultats Spitzer élargissent la gamme d'étoiles que les disques de sport incluent le «extra large». Le télescope infrarouge a détecté d’énormes quantités de poussière autour de deux étoiles positivement charnues, R 66 et R 126, situées dans la galaxie voisine de la Voie lactée, le Grand Nuage de Magellan. Appelées hypergiantes, ces étoiles brûlantes sont des descendants vieillissants de la classe d'étoiles la plus massive, appelées étoiles «O». Ils représentent respectivement 30 et 70 fois la masse du soleil. Si un hypergéant était situé à la position du soleil dans notre système solaire, toutes les planètes intérieures, y compris la Terre, s’adapteraient confortablement à sa circonférence.
Les astronomes estiment que les disques des étoiles sont également gonflés, s’étendant jusqu’à une orbite environ 60 fois plus éloignée que celle de Pluton autour du soleil. Les disques sont probablement chargés avec environ dix fois plus de masse que celle contenue dans la ceinture de Kuiper. Kastner et ses collègues disent que ces structures poussiéreuses pourraient représenter les premières ou dernières étapes du processus de formation de la planète. Dans ce dernier cas, les disques peuvent être considérés comme des versions agrandies de notre ceinture Kuiper.
«Ces disques peuvent être bien peuplés de comètes et d'autres corps plus gros appelés planétésimaux», a déclaré Kastner. "Ils pourraient être considérés comme des ceintures Kuiper sur les stéroïdes."
Spitzer a détecté les disques lors d'une enquête sur 60 étoiles brillantes qui seraient enveloppées dans des cocons de poussière sphériques. Selon Kastner, les R 66 et R 126 «collaient comme des pouces douloureux» parce que leurs signatures lumineuses, ou spectres, indiquaient la présence de disques aplatis. Lui et son équipe croient que ces disques tournent autour des étoiles hypergéantes, mais ils disent qu'il est possible que les disques géants tournent en orbite à côté d'étoiles compagnes invisibles, légèrement plus petites.
Une inspection minutieuse de la poussière composant les disques a révélé la présence de blocs de construction planétaires semblables à du sable appelés silicates. De plus, le disque autour de R 66 a montré des signes de formation de poussières sous forme de cristaux de silicate et de grains de poussière plus gros. Une telle agglomération peut être une étape importante dans la construction de planètes.
Des étoiles aussi massives que R 66 et R 126 ne vivent pas très longtemps. Ils brûlent la totalité de leur combustible nucléaire en seulement quelques millions d'années et sortent avec fracas, dans des explosions enflammées appelées supernovae. Leur courte durée de vie ne laisse pas beaucoup de temps aux planètes ou à la vie pour évoluer. Toutes les planètes qui pourraient surgir seraient probablement détruites lorsque les étoiles se sépareraient.
"Nous ne savons pas si des planètes comme celles de notre système solaire peuvent se former dans l'environnement hautement énergétique et dynamique de ces étoiles massives, mais si elles le pouvaient, leur existence serait courte et excitante", a déclaré Charles Beichman, astronome au Jet Propulsion Laboratory de la NASA et au California Institute of Technology, tous deux à Pasadena.
D'autres auteurs de ce travail incluent Catherine L. Buchanan du Rochester Institute of Technology, et B. Sargent et W.J. Forrest de l'Université de Rochester, N.Y.
Le Jet Propulsion Laboratory gère la mission Spitzer Space Telescope pour la direction de la mission scientifique de la NASA à Washington. Les opérations scientifiques sont menées au Spitzer Science Center de Caltech. JPL est une division de Caltech. Le spectrographe infrarouge de Spitzer, qui a fait les nouvelles observations, a été construit par l'Université Cornell, Ithaca, N.Y. Son développement a été dirigé par Jim Houck de Cornell.
Un concept d'artiste d'une hypergéante et de son disque, ainsi que des graphiques et des informations supplémentaires, sont disponibles sur http://www.spitzer.caltech.edu/spitzer.
Source d'origine: communiqué de presse de la NASA
