Le système solaire le plus ancien de la Voie lactée pourrait avoir été identifié

Le Système Solaire Le Plus Ancien De La Voie Lactée

L’étoile la plus ancienne de notre galaxie en orbite autour de débris planétésimaux, caractérisant un système solaire, a peut-être été identifiée par des astronomes de l’Université de Warwick au Royaume-Uni.

La découverte a été publiée samedi dans un numéro des Monthly Notices de la Royal Astronomical Society (via Phys.org). Cette publication a conclu que deux naines blanches situées à 90 années-lumière de la Terre, ainsi que les restes de leurs systèmes planétaires en orbite, ont plus de 10 milliards d’années.

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Une naine blanche est une étoile qui a brûlé tout son carburant et perdu ses couches externes et subit maintenant un processus de rétrécissement et de refroidissement. Au cours de ce processus, toutes les planètes en orbite seront perturbées et, dans certains cas, détruites, leurs débris s’accumulant à la surface de la naine blanche.

Dans cette étude, l’équipe d’astronomes dirigée par l’Université de Warwick a analysé deux naines blanches inhabituelles, détectées par l’observatoire spatial GAIA de l’Agence spatiale européenne. Les deux étoiles sont polluées par des débris planétaires, l’une d’elles étant inhabituellement bleue, tandis que l’autre est la plus faible et la plus rouge jamais trouvée à proximité de notre galaxie. Par conséquent, l’équipe a soumis les deux à une analyse plus approfondie.

système solaire
Vues d’artiste des naines blanches WDJ2147-4035 et WDJ1922+0233, entourées de débris planétaires en orbite. WDJ2147-4035 est rouge extrêmement foncé, tandis que WDJ1922+0233 est bleu. Image : Université de Warwick/Dr Mark Garlick.

En utilisant les données spectroscopiques et photométriques de GAIA, du Dark Energy Survey et de l’instrument X-Shooter de l’Observatoire européen austral pour déterminer depuis combien de temps il se refroidit, les astronomes ont découvert que l’étoile « rouge » WDJ2147-4035 avait environ 10,7 milliards d’années. , dont 10,2 milliards d’années ont été passées à se refroidir comme une naine blanche.

La spectroscopie consiste à analyser la lumière de l’étoile à différentes longueurs d’onde, ce qui peut détecter quand les éléments de l’atmosphère de l’étoile absorbent la lumière de différentes couleurs, aidant à déterminer quels éléments sont et combien sont présents.

En analysant le spectre de WDJ2147-4035, l’équipe a découvert la présence des métaux sodium, lithium, potassium et détecté provisoirement du carbone s’accumulant dans l’étoile. Cela en fait la plus ancienne naine blanche polluée par les métaux découverte à ce jour.

L’étoile « bleue » WDJ1922+0233 n’est que légèrement plus jeune que WDJ2147-4035. Elle était polluée par des débris planétaires de composition similaire à la croûte continentale terrestre. L’équipe scientifique a conclu que la couleur bleue de WDJ1922 + 0233, malgré sa température de surface froide, est causée par son atmosphère mixte inhabituelle d’hélium et d’hydrogène.

Les débris trouvés dans l’atmosphère d’hélium à haute gravité et presque pure de l’étoile rouge WDJ2147-4035 proviennent d’un ancien système planétaire qui a survécu à l’évolution de l’étoile en une naine blanche, ce qui a conduit les astronomes à conclure qu’il s’agit du plus ancien système planétaire existant. autour d’une naine blanche découverte dans la Voie Lactée.

Auteur principal Abbigail Elms, titulaire d’un doctorat. du Département de physique de l’Université de Warwick, a déclaré : « Ces étoiles polluées par les métaux montrent que la Terre n’est pas unique, il existe d’autres systèmes planétaires avec des corps planétaires semblables à la Terre. 97% de toutes les étoiles deviendront des naines blanches et elles sont si omniprésentes dans l’univers qu’il est très important de comprendre, en particulier ces étoiles extrêmement froides. Formées à partir des étoiles les plus anciennes de notre galaxie, les naines blanches froides donnent un aperçu de la formation et de l’évolution des systèmes planétaires autour des étoiles les plus anciennes de la Voie lactée.

«Nous trouvons les plus anciens vestiges stellaires de la Voie lactée qui sont pollués par des planètes semblables à la Terre. C’est incroyable de penser que cela s’est produit à l’échelle de 10 milliards d’années et que ces planètes se sont éteintes bien avant la formation de la Terre. »

Les astronomes peuvent également utiliser les spectres de l’étoile pour déterminer à quelle vitesse ces métaux s’enfoncent dans le noyau de l’étoile, leur permettant de regarder en arrière dans le temps et de déterminer l’abondance de chacun de ces métaux dans le corps planétaire d’origine. En comparant ces abondances aux corps astronomiques et au matériel planétaire trouvés dans notre propre système solaire, nous pouvons deviner à quoi ressembleraient ces planètes avant que l’étoile ne meure et ne devienne une naine blanche – mais dans le cas de WDJ2147-4035, cela s’est avéré difficile.

« L’étoile rouge WDJ2147-4035 est un mystère car les débris planétaires accumulés sont très riches en lithium et en potassium et ne ressemblent à rien de connu dans notre propre système solaire », a expliqué Abbigail. « C’est une naine blanche très intéressante, car sa température de surface ultra-froide, les métaux qui la polluent, son âge avancé et le fait qu’elle soit magnétique la rendent extrêmement rare. »

« Lorsque ces anciennes étoiles se sont formées il y a plus de 10 milliards d’années, l’univers était moins riche en métaux qu’il ne l’est aujourd’hui, car les métaux se forment dans les étoiles évoluées et les gigantesques explosions stellaires », a déclaré le professeur Pier-Emmanuel Tremblay, du Département de physique de l’Université de Warwick. « Les deux naines blanches observées offrent une fenêtre passionnante sur la formation des planètes dans un environnement pauvre en métaux et riche en gaz qui était différent des conditions lors de la formation du système solaire. »

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