planètes naines blanches
Représentation artistique d'une naine blanche vue de la surface d'une exoplanète en orbite. Crédit : Madden/Université Cornell

Le James Webb Telescope observe deux planètes en orbite autour de naines blanches

Des observations récentes faites avec le télescope James Webb suggèrent la présence de deux planètes autour de naines blanches. Si cette étude est confirmée, il s’agirait d’une première.

De Soleil à naine blanche

Les étoiles mettent fin à leur vie de différentes manières. Certaines explosent en supernova, et détruisent tout sur leur passage. Cependant, notre Soleil n’étant pas assez massif, il évoluera plutôt en une géante rouge et expulsera finalement ses couches de matière dans l’espace pour finir en naine blanche. Imaginez alors un cadavre d’étoile principalement composé de carbone et d’oxygène.

Au cours de ce processus, les planètes intérieures, Terre y comprise, seront avalées par notre étoile, gonflée à l’hélium. Une question se pose alors : qu’arrivera-t-il à Jupiter et Saturne pendant cette phase de transition ? Les chercheurs pensent que certaines naines blanches sont entourées de disques de débris, à partir desquels une nouvelle génération de planètes peut se former. Néanmoins, on se demande également si certaines planètes « natives » pourraient potentiellement survivre à ce processus.

Le problème est qu’il est difficile de détecter de tels mondes autour de naines blanches. De récentes observations faites avec le télescope James Webb nous permettent toutefois d’y voir un peu plus clair.

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Vue d’artiste d’une étoile géante rouge. À mesure que ces étoiles perdent de la masse, elles se dilatent et peuvent envelopper des planètes trop proches. Crédit : NASA/Walt Feimer

Deux mondes potentiels autour de naines blanches

Dans le cadre de ces travaux, des chercheurs du Space Telescope Science Institute et du Goddard Space Flight Center ont identifié deux planètes candidates autour de naines blanches. Ces mondes se trouveraient à environ 11,5 et 34,5 unités astronomiques (UA) de leur étoile respective et seraient âgées de 5,3 milliards et 1,6 milliard d’années.

En partant du principe que ces planètes sont aussi vieilles que les étoiles, les chercheurs ont déterminé qu’elles avaient entre une et sept masses de Jupiter. Il pourrait s’agir de faux positifs, mais il n’y a qu’une chance sur 3 000 que ce soit le cas.

Si cela est confirmé, il s’agirait alors des premières planètes directement imagées similaires en termes d’âge et de séparation de leur étoile aux deux grandes planètes géantes de notre propre Système solaire. Cela démontrerait ainsi que de tels mondes peuvent survivre à l’évolution stellaire.

Notez que Jupiter et Saturne évoluent actuellement plus près du Soleil que ces deux mondes potentiels autour de leur étoile. Cependant, à mesure qu’une étoile perd de la masse au cours de son processus de transition, les planètes sont censées s’éloigner en raison de son pouvoir gravitationnel plus faible. Autrement dit, si lorsque le Soleil se transformera en naine blanche, on estime que Jupiter et Saturne se trouveront à de telles distances du Soleil.

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Chaque ligne représente une naine blanche et une planète candidate distinctes. Dans la rangée du haut, le gros objet au nord est une galaxie d’arrière-plan sans rapport avec la recherche. Crédits : Mullally et coll. 2024.

Résoudre le problème de métallicité

Cette découverte doit encore être confirmée. Toutefois, elle pourrait également résoudre un autre problème avec les naines blanches : leur métallicité. Les astronomes ont en effet découvert que jusqu’à 50 % des naines blanches isolées qui possèdent une atmosphère d’hydrogène contiennent des métaux (des éléments plus lourds que l’hydrogène et l’hélium) dans leurs photosphères, la couche superficielle des étoiles. Les astéroïdes et les comètes sont les sources privilégiées de ces métaux.

L’idée avancée serait alors que les planètes qui survivent à la phase de géante rouge perturbent occasionnellement les orbites de ces astéroïdes et comètes au point de propulser certains de ces objets vers l’atmosphère de leur naine blanche, ce qui augmente ainsi leur métallicité.

Brice Louvet

Rédigé par Brice Louvet

Brice est un journaliste passionné de sciences. Ses domaines favoris : l'espace et la paléontologie. Il collabore avec Sciencepost depuis près d'une décennie, partageant avec vous les nouvelles découvertes et les dossiers les plus intéressants.