Une possible « planète Phénix » a été découverte, renaissant (peut-être) des « cendres » de son étoile

En réanalysant d'anciennes observations ultraviolettes de Hubble, ainsi que les données du télescope FUSE et du Very Large Telescope, les chercheurs ont découvert une combinaison chimique très étrange dans son atmosphère. Le zinc, le cuivre et surtout le niobium sont très enrichis, tandis que le fer et le silicium, ingrédients très normaux des corps rocheux du système solaire, sont très rares ou absents. Le niobium dépasse l'abondance solaire de plus de trois ordres de grandeur.

Cette signature mène aux dernières étapes de la vie de la star génitrice. Des éléments tels que le niobium sont produits par le processus dit S, la lente capture des neutrons qui se produit surtout dans les étoiles évoluées de la branche géante asymptotique. Lorsque ces étoiles perdent leurs couches externes, elles se propagent dans l’espace avec une matière chimiquement différente de celle présente dans le disque dans lequel sont nées leurs premières planètes.

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C’est précisément cette composition qui rend HS 0209+0832 intéressant. La matière tombant sur la naine blanche ressemble très peu aux débris planétaires normaux observés jusqu'à présent autour des étoiles mortes et beaucoup plus à la matière traitée et expulsée de l'étoile elle-même. La NASA a décrit cette découverte comme la résolution d'un vieux « cas non résolu » de Hubble, rouvert grâce à des bases de données atomiques beaucoup plus complètes que celles disponibles en 1999.

Un tour complet tous les 4,4 jours

La chimie à elle seule ne raconte que la moitié de l’histoire. Une variation régulière de luminosité tous les 4,399 jours, avec une amplitude de 0,120%, apparaît également dans les données du télescope spatial TESS. Les modèles sont compatibles avec une géante gazeuse très proche de la naine blanche, environ 0,04 unité astronomique : soit plus ou moins six millions de kilomètres.

À cette distance, le rayonnement de la naine blanche est féroce. L'atmosphère extérieure de la planète devrait alors se disperser dans l'espace ; une partie du gaz finirait alors à la surface de l'étoile, laissant précisément ces traces de carbone, de zinc, de cuivre et de niobium observées dans le spectre.

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La planète, cependant. Le signal TESS admet également plus d'une explication : il pourrait provenir de la différence de température entre la face toujours tournée vers l'étoile et la face nocturne, ou d'une longue traînée de gaz évaporé qui traverse périodiquement notre ligne de mire. Les données sont compatibles avec une géante gazeuse, mais d’autres observations seront nécessaires pour mieux définir ses caractéristiques et sa nature.

Est-il vraiment né des cendres de sa star ?

La réponse la plus intéressante de l’étude s’accompagne également de la plus grande prudence. Les données indiquent que la matière ingérée par la naine blanche est compatible avec celle d’une planète de deuxième génération. Reconstruire la formation de cette planète est plus compliqué.

Il est possible qu'une partie du gaz expulsé par l'ancienne géante ait formé un nouveau disque autour de la naine blanche, peut-être grâce à une interaction avec une deuxième étoile ou un compagnon de faible masse. La nouvelle géante gazeuse aurait pu se former à partir de ce disque.

Les auteurs envisagent également une route plus hybride : le noyau d'une planète précédente, une super-Terre ou une sous-Neptune qui a survécu à la transformation de l'étoile, aurait pu traverser ce nouveau disque et collecter une atmosphère composée du matériau de deuxième génération. La « planète Phénix » aurait donc pu renaître complètement de ses cendres ou avoir conservé un morceau de sa vie antérieure. Pour l’instant, la chimie permet de très bien voir les cendres ; la naissance, naturellement, n’a pas été dirigée vers une caméra.

Et quand sera-ce le tour du Soleil ?

La connexion avec le système solaire provient des mêmes chercheurs de l'Université de Warwick. Dans environ cinq milliards d’années, le Soleil manquera d’hydrogène dans son noyau, deviendra une géante rouge, perdra la plupart de ses couches externes et mettra fin à son évolution en tant que naine blanche.

La découverte de HS 0209+0832 ajoute une hypothèse à laquelle il n'y avait jusqu'ici que très peu d'exemples à laquelle s'accrocher : après la mort d'une étoile, la matière expulsée pourrait participer à la construction de nouvelles planètes. Boris Gänsicke, co-auteur de l'étude, va jusqu'à se demander si un jour même ce qui reste du Soleil pourrait contribuer à la naissance de mondes de deuxième génération.

Il s’agit d’une possibilité et non d’une prédiction sur le sort du système solaire. Un seul candidat lointain ne suffit pas pour savoir si quelque chose de similaire se produira ici dans des milliards d’années.

Les astronomes vont désormais rechercher d’autres naines blanches présentant la même combinaison de carbone et d’éléments produite par le processus s. Si d’autres apparaissent, la planète Phénix cessera de ressembler à un caprice cosmique isolé. Pendant ce temps, HS 0209+0832 continue de consumer lentement le monde qui pourrait être né des restes de son ancienne vie stellaire.