Le télescope Webb détecte des signes de collisions entre des corps de la taille de Mars dans de jeunes systèmes stellaires

Des astronomes utilisent le télescope spatial James Webb de la NASA pour étudier de jeunes systèmes stellaires qui semblent connaître de violentes collisions, selon ScienceDaily. Les résultats de l'équipe ont été publiés le 1er octobre dans The Astrophysical Journal. Kate Su, du Space Science Institute de Boulder, dans le Colorado, a dirigé l'équipe d'astronomes.

L'étude a examiné des systèmes connus sous le nom de disques de débris extrêmes, qui contiennent des quantités exceptionnellement importantes de poussière chaude près de leur étoile, à peu près dans la même région où orbitent les planètes rocheuses dans notre propre système solaire. Le télescope spatial Spitzer de la NASA, aujourd'hui retiré, a identifié cette catégorie. Les chercheurs ont constitué un échantillon de 21 de ces disques : cinq provenaient d'observations archivées de Spitzer et 16 ont été étudiés avec Webb. Dans l'échantillon de Webb, 12 disques ont été nouvellement observés et quatre étaient des observations de suivi de systèmes précédemment examinés par Spitzer.

« C'est la première fois que nous réunissons suffisamment de systèmes pour vraiment comprendre cette sous-classe que nous appelons disques de débris extrêmes », a déclaré Su. « Avant Webb, nous disposions d'informations limitées. Nous savions qu'ils sont étranges et très différents des disques de débris froids typiques que nous connaissons, comme Véga et Fomalhaut. » Su a déclaré qu'avec davantage de données, les chercheurs pourront déterminer avec précision ce que ces disques représentent pour la formation et l'évolution des planètes.

Les chercheurs ont confirmé trois caractéristiques déterminantes des disques de débris extrêmes, selon ScienceDaily. Leurs grains de poussière sont plus petits que ceux trouvés dans les disques protoplanétaires ou les disques de débris plus typiques, ils contiennent des concentrations inhabituellement élevées de poussière chaude, et leur luminosité varie de façon irrégulière au fil du temps. Webb et Spitzer ont révélé ces caractéristiques grâce à des spectres dans l'infrarouge moyen.

Les chercheurs ont examiné les minéraux présents dans les disques et ont réparti les systèmes en deux grands groupes : les disques riches en silice et les disques pauvres en silice, selon ScienceDaily. Sur Terre, le verre volcanique comme l'obsidienne est un exemple de matériau riche en silice, tandis que la forstérite, un minéral pauvre en silice, peut être observée sous forme de grains de sable verts sur certaines plages d'Hawaï.

Les modèles théoriques suggèrent que les disques de débris extrêmes devraient être relativement courants, mais les observations racontent une autre histoire, selon ScienceDaily. D'après les données recueillies jusqu'à présent, les scientifiques estiment qu'environ 1 % seulement des jeunes étoiles présentent des signes observables de cette phase. Notre propre système solaire a peut-être aussi traversé une telle phase pendant sa formation.