En utilisant les données du télescope spatial Spitzer de la NASA, qui n’est plus opérationnel, une équipe de chercheurs a d’abord découvert puis analysé ce qui était en fait un gigantesque nuage de débris créé par la collision de corps célestes rocheux. Lorsque des corps rocheux entrent en collision, comme l’explique le communiqué du Jet Propulsion Laboratory, deux choses peuvent se produire : ils peuvent se briser en corps plus petits et en divers fragments de différentes tailles ou ils peuvent créer un corps plus grand. Dans les deux cas, un grand nuage de poussière est créé qui, s’il passe devant l’étoile, peut être détecté par la Terre.
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Un nuage est passé devant l’étoile
Cette nouvelle étude, publiée dans l’Astrophysical Journal, fournit de nouvelles informations importantes sur ce qui se passe lorsque deux corps rocheux entrent en collision. L’équipe, dirigée par Kate Su de l’université d’Arizona, a analysé un nuage de débris résultant d’une de ces collisions alors qu’il passait devant l’étoile du système dont le nuage fait partie. Grâce à la lumière de l’étoile, dont ils avaient déjà beaucoup d’informations comme sa taille, les chercheurs ont acquis des données importantes comme la taille des objets entrés en collision et la vitesse du nuage de débris qui s’est propagé à partir de l’impact.
Système de l’étoile HD 166191
En fait, ce n’est pas le premier cas de détection d’un nuage de débris résultant d’un impact de corps rocheux, mais presque tous les cas découverts précédemment, comme l’explique George Rieke, un autre auteur de l’étude, n’ont pas fourni beaucoup d’informations et, par conséquent, seules des théories ont été formulées sur ces événements, qui ne sont toutefois pas très rares et se produisent souvent dans des systèmes stellaires plus jeunes.
L’équipe de Su a commencé à étudier le système de l’étoile HD 166191, âgée d’environ 10 millions d’années-lumière, dans l’espoir de détecter une collision entre planétésimaux. Il s’agit d’une étoile très jeune, ce n’est donc pas une coïncidence si la poussière laissée par sa formation s’est agrégée pour former des corps rocheux (planétésimaux) qui peuvent ensuite entrer en collision, surtout lorsque le gaz qui les sépare encore après la formation de l’étoile commence à se dissiper.
Augmentation de la luminosité découverte en 2018
Les chercheurs ont eu gain de cause : en 2018, parmi les données du télescope spatial Spitzer figurait celle d’une augmentation de la luminosité autour de l’étoile, ce qui indiquait une forte production de débris. Ils ont finalement repéré un nuage de débris passant juste devant l’étoile. Ils ont également mis en marche des télescopes terrestres pour obtenir plus d’informations et ont découvert qu’il s’agissait d’un nuage assez allongé qui s’étendait sur une zone probablement des centaines de fois plus grande que l’étoile (le “probablement” est indispensable car les chercheurs n’ont pu analyser que la partie du nuage qui passait devant l’étoile mais ne représentait évidemment pas sa totalité).
Les corps en collision ont probablement des centaines de kilomètres de diamètre
Les chercheurs ont conclu que le nuage de débris a dû être causé par la collision de deux corps qui avaient probablement la taille de certaines planètes naines de notre système solaire, comme Vesta (plus de 500 km de diamètre). Une partie de la matière des deux corps s’est vaporisée lors de la collision, mais cette même matière a ensuite provoqué une réaction en chaîne qui a probablement impliqué d’autres corps plus petits du système.
Les chercheurs ont observé le nuage pendant des mois ; après plusieurs mois, le nuage a commencé à devenir plus translucide. Dès 2019, la section qui est passée devant l’étoile n’était plus visible. Ce sont des processus qui se sont également produits dans les premiers stades de la formation de notre système solaire et des planètes qui l’habitent.
