Une étude, dont les résultats intitulés «Accretion of a giant planet onto a white dwarf» sont publiés dans la revue Nature, rapporte la détection pour la toute première fois, grâce au VLT de l’ESO, de la présence d’une planète géante à proximité d’une étoile de type naine blanche. Cette exoplanète orbite à si grande proximité de la naine blanche chaude, vestige d’une étoile semblable au Soleil, que son atmosphère s’échappe progressivement, se condensant en un disque de gaz en périphérie de l’étoile.

Cette découverte, «complètement fortuite», découle de l'observation de l’environnement de 7000 naines blanches observées dans le cadre du Sloan Digital Sky Survey» (SDSS), qui a conduit à isoler «l’une d’elles, en apparence différente des autres» située «à quelque 1500 années lumière dans la constellation du Cancer» et immatriculée WDJ0914+1914 (*) : plus précisément, «l'analyse des faibles variations de lumière émise par l’étoile» a mis «en évidence les traces d’éléments chimiques en quantités jusqu’à présent inobservées au sein d’une naine blanche». L'hypothèse a alors été avancée qu'il y avait peut être là un vestige de système planétaire.

Afin d'en apprendre plus, cette étoile atypique a été «analysée au moyen de l’instrument X-shooter installé sur le Very Large Telescope de l’ESO dans le désert chilien de l’Atacama», qui a permis de confirmer «la présence d’hydrogène, d’oxygène et de soufre dans l’environnement de la naine blanche» et «de localiser ces éléments, non pas dans l’atmosphère stellaire, mais au sein d’un disque de gaz tourbillonnant autour de la naine blanche».

Il est ensuite apparu que «la seule conclusion plausible» était que la création de ce disque devait «résulter de l’évaporation d’une planète géante», la première planète géante «s’évaporant au cours de son orbite autour d’une naine blanche».

Concrètement, la démonstration est basée sur les arguments que «les quantités d’hydrogène, d’oxygène et de soufre détectées sont semblables à celles caractérisant les couches atmosphériques profondes des planètes glacées et géantes telles Neptune et Uranus» et que «dans l’éventualité où une telle planète orbiterait à proximité directe d’une naine blanche chaude, l’intense rayonnement ultraviolet en provenance de l’étoile expulserait ses enveloppes externes et une partie du gaz éjecté se concentrerait en un disque tourbillonnant autour de la naine blanche».

La combinaison des données d’observations aux modèles théoriques, conduit à «dresser le portrait le plus fidèle possible de ce système unique». D'un côté, «la naine blanche est caractérisée par de faibles dimensions et une température de surface élevée, avoisinant les 28 000 °C, ce qui représente cinq fois la température de notre Soleil», tandis que «par opposition, la planète apparaît glacée et géante (au moins deux fois plus étendue que l’étoile)».

Comme cette exoplanète est «en orbite autour de la naine blanche chaude à faible distance, effectuant une révolution complète en 10 jours seulement, les photons hautement énergétiques émis par l’étoile expulsent progressivement l’atmosphère planétaire». Si «la plupart du gaz s’échappe, le reste se retrouve piégé au sein d’un disque tourbillonnant vers l’étoile à la vitesse de 3000 tonnes par seconde» et c'est «la présence de ce disque qui révèle l’existence de cette planète de type Neptune».

En fin compte, l'orbite de l’exoplanète découverte qui semble «résulter d’interactions gravitationnelles avec d’autres planètes du même système», laisse «entrevoir la possibilité que d’autres planètes aient survécu aux phases évolutives de leur étoile hôte» dans ce système qui illustre «la probable destinée de notre propre Système Solaire».

Lien externe complémentaire (source Simbad)

(*) WD 1145+017