Une étoile deux fois plus chaude que prévu
Une étoile nommée FU Orionis, située à environ 1 360 années-lumière de la Terre, s’est révélée deux fois plus chaude que ce que les astronomes pensaient, selon les données récentes du télescope spatial Hubble. En réalité, les scientifiques estiment que la région où le disque de formation de la planète de FU Orionis touche la surface de l’étoile brille à environ 16 000 Kelvin, soit trois fois plus chaud que la surface de notre soleil.
Un environnement explosif pour les planètes rocheuses
L’astronome Adolfo Carvalho du Caltech et ses collègues suggèrent que la région entourant l’étoile est si étonnamment chaude parce qu’un disque de matière en rotation rapide tombant dans l’étoile frotte en réalité contre sa surface, créant une onde de choc qui brille cent fois plus brillante que l’étoile elle-même. Et cela pourrait créer un environnement difficile pour les planètes similaires à la Terre ; l’interaction de l’étoile avec le disque de matière qui l’entoure est tout simplement trop explosive pour qu’une planète comme la Terre, ou Mars d’ailleurs, puisse se former. Carvalho déclare dans un communiqué : Vous pourriez perdre, ou du moins complètement brûler, des planètes rocheuses formant près d’une telle étoile .
Une étoile jeune, brillante et étrange
L’étoile variable brillante FU Orionis fait partie d’une classe bizarre d’étoiles nouvellement formées. Comme la plupart des jeunes étoiles, elle est entourée d’un disque lumineux de gaz et de poussière, qui finira par se transformer en planètes. Mais FU Orionis se nourrit encore de son disque, en croissant en absorbant de la matière qui serait autrement les éléments constitutifs d’un système planétaire. À mesure que le gaz et la poussière dans le disque d’accrétion de FU Orionis spirale vers l’étoile, sa vitesse augmente, faisant briller le disque – la marque de ce que les astronomes appellent une étoile T Tauri. Cependant, FU Orionis est étrange même pour une étoile T Tauri, car son disque est instable. Cela peut être dû à la quantité de matière présente dans le disque qui le rend déséquilibré ; cela peut également être dû au fait que FU Orionis fait partie d’un système binaire, influencé par la force gravitationnelle d’une deuxième étoile. Quoi qu’il en soit, le bord intérieur rapide du disque d’accrétion heurte parfois la surface beaucoup plus lente de l’étoile, libérant une explosion de chaleur et de lumière. Ces éruptions, comme on les appelle, peuvent durer des décennies ; FU Orionis en a eu une depuis 1936, lorsque l’étoile a d’abord brillé cent fois plus que sa luminosité originale en quelques mois seulement. En général, les astronomes ne voient un changement aussi rapide chez une étoile que lorsqu’elle meurt dans une supernova – cependant, contrairement à une supernova, FU Orionis s’est légèrement assombrie au cours des 88 dernières années. Les astronomes ont alors réalisé que la lueur brillante qu’ils voyaient n’était pas celle de l’étoile, mais plutôt celle du disque de matière qui tourbillonne de plus en plus vite autour de l’étoile, diffusant du gaz chargé électriquement appelé plasma sur la surface de l’étoile – et faisant briller plus que FU Orionis lui-même. Depuis lors, les astronomes se demandent exactement ce qui se passe à l’endroit où le bord intérieur du disque frotte contre la surface de l’étoile. Ils ont construit des simulations informatiques de la physique impliquée, espérant prédire le fonctionnement détaillé de tout le système. Récemment, Carvalho et ses collègues ont observé FU Orionis à travers les instruments ultraviolets de Hubble, et ce qu’ils ont vu défiait toutes ces simulations soigneuses. La plupart des modèles de fonctionnement de FU Orionis supposaient que l’énergie était libérée par la matière tombant sur l’étoile. Carvalho et ses collègues suggèrent cependant que la meilleure explication est en réalité une onde de choc provenant du bord rapide du disque qui percute la surface plus lente de l’étoile et ralentit rapidement – libérant d’énormes quantités d’énergie dans le processus.
Un immobilier cosmique dangereux
Cette émission de rayonnements – et le fait que l’étoile soit en train de dévorer les couches internes du disque dans lequel des planètes se formeraient normalement – pourrait rendre presque impossible la formation de planètes rocheuses similaires à la Terre dans un système comme FU Orionis. En l’espace de quelques éruptions, toutes les planètes en formation très proches de l’étoile peuvent rapidement se déplacer vers l’intérieur et finir par fusionner avec elle , déclare Carvalho. La partie interne du système stellaire, en d’autres termes, n’est pas un endroit sûr pour une planète, car elle pourrait tomber dans son étoile ou être trop irradiée pour être habitable . D’autre part, les mondes plus éloignés ont une chance de survie : si la planète se forme loin du disque, les éclats d’un objet FU Ori peuvent influencer les produits chimiques que la planète finira par hériter. L’étude a été publiée en septembre dans The Astrophysical Journal Letters.