Il y a longtemps, des planètes géantes de glace sont entrées en collision autour d’une étoile semblable au Soleil dans un système lointain. Des astronomes rapportent avoir observé les restes de cet événement, dont un nuage de poussière qui assombrit l’étoile hôte au fil du temps.
Un événement inhabituel survenu entre deux planètes
Il y a quelques années, un astronome amateur remarquait quelque chose d’étrange. La luminosité de l’étoile désignée ASASSN-21qj, située à environ 3 600 années-lumière de la Terre, avait en effet doublé d’intensité dans les observations infrarouges avant de s’estomper dans la lumière visible trois ans plus tard. Alerté, Matthew Kenworthy, de l’Université de Leiden, comprit alors qu’il s’agissait d’un événement inhabituel.
Par la suite, Matthew Kenworthy et son équipe continuèrent à étudier ASASSN-21qj pendant deux ans, observant l’évolution de sa luminosité au fil du temps. L’équipe découvrit finalement que l’origine de cet événement n’était autre que la collision de deux géantes de glace de plusieurs dizaines de masses terrestres situées à entre deux et seize unités astronomiques de l’étoile centrale.
Notez que lorsque l’on parle de « planètes géantes de glace, » le terme « glace » n’est pas ici utilisé au sens traditionnel. Dans ce contexte, le terme se réfère principalement aux composés volatils autres que l’eau qui se trouvent sous forme solide dans ces environnements extrêmement froids et sous haute pression. Dans notre système, Uranus et Neptune sont par exemple considérées comme des géantes de glace.
Vers la formation de lunes ?
Pour en arriver à leurs conclusions, les chercheurs ont mené une simulation du déroulement d’une telle collision afin de modéliser l’impact initial, puis la dispersion des particules projetées. Les résultats d’analyse ont révélé que les deux planètes impliquées se seraient finalement regroupées en un seul corps après la collision, tandis qu’un nuage de débris se serait étendu vers l’extérieur du site de la collision. Ce dernier se serait ensuite déplacé devant l’étoile environ trois ans plus tard, provoquant une diminution de la luminosité de l’étoile dans les longueurs d’onde visibles.
Une telle collision serait aussi responsable de la lueur infrarouge détectée d’abord par l’astronome amateur, puis par la mission NEOWISE de la NASA qui utilise un télescope spatial pour rechercher des astéroïdes et des comètes. « Nos calculs et modèles informatiques indiquent que la température et la taille du matériau brillant, ainsi que la durée de la lueur sont cohérentes avec la collision de deux exoplanètes géantes de glace« , confirme Simon Lock, coauteur de ces travaux.
Les chercheurs continueront de surveiller le système au cours des années à venir. Ils s’attendent à ce que le nuage de débris se propage le long de l’orbite des planètes détruites pour pourquoi pas se condenser pour former un cortège de lunes qui orbiteront autour de cette nouvelle planète.
Les détails de l’étude sont publiés dans la revue Nature.
