L'étoile β Pictoris passionne les astronomes depuis une trentaine d'années car elle leur permet d'observer un système planétaire en pleine formation. Il est composé d'au moins deux jeunes planètes, mais il contient aussi des comètes, détectées dès 1987. Il s'agissait alors des premières comètes repérées autour d'une autre étoile que le Soleil.
Vue d'artiste des exocomètes en orbite autour de l'étoile β Pictoris.
© ESO/L. Calçada
Aujourd'hui, les travaux d'une équipe de recherche internationale dirigée par Alain Lecavelier des Etangs, chercheur du CNRS à l'Institut d'astrophysique de Paris (CNRS/Sorbonne Université), ont permis de découvrir 30 de ces exocomètes et de déterminer la taille de leur noyau, qui varie entre 3 et 14 kilomètres de diamètre.
Les scientifiques ont aussi pu estimer la distribution de la taille de ces objets, c'est à dire la proportion de petites comètes par rapport aux grosses. C'est la première fois que cette distribution est mesurée en dehors du Système solaire, et elle est étonnement similaire à celle des comètes en orbite autour du Soleil. Elle montre que les exocomètes de β Pictoris, tout comme les comètes du Système solaire, ont été sculptées par des cascades de collisions et de fragmentations.
Ces travaux apportent un éclairage nouveau sur l'origine et l'évolution des comètes dans les systèmes planétaires. Les comètes étant probablement à l'origine d'une partie de l'eau sur Terre, les scientifiques cherchent à comprendre leur impact sur la physionomie des planètes. Publiés dans
Scientific Reports le 28 avril 2022, leurs résultats sont le fruit de 156 jours d'observation du système avec le
Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) de la Nasa. D'autres observations à venir permettront d'en savoir plus, en particulier avec les télescopes spatiaux Hubble ou James Webb.
Courbes de lumière du transit d'une comète devant son étoile. Telle que prédite il y a 20 ans (à droite) et telle qu'observée pour β Pictoris avec TESS (à gauche). La luminosité émise par l'étoile diminue lorsqu'un objet passe entre elle et l'observateur.
Droite - © A. Lecavelier des Etangs et al. / Astronomy & Astrophysics 1999
Gauche - © A. Lecavelier des Etangs et al. / Scientific Reports 2022
Exocomets size distribution in the β Pictoris planetary system.
Alain Lecavelier des Etangs, Lucie Cros, Guillaume Hébrard, Eder Martioli, Marc Duquesnoy, Matthew Kenworthy, Flavien Kiefer, Sylvestre Lacour, Anne-Marie Lagrange, Nadège Meunier, et Alfred Vidal-Madjar.
Scientific Reports, le 28 avril 2022. DOI:10.1038/s41598-022-09021-2.