Deux énormes étoiles hypergéantes, encerclées par des disques monstrueux de ce qui pourraient être des planètes en formation, ont été identifiées grâce au télescope spatial Spitzer. Les découvertes ont étonné les astronomes car les étoiles aussi grandes que celles-ci sont supposées être inhospitalières pour des planètes.
Comparaison des dimensions d'un des systèmes découverts
avec notre propre Système Solaire
"Ces étoiles extrêmement massives sont très chaudes et brillantes et émettent des vents de particules très forts, peu propices à la formation de planètes" note Joel Kastner (Rochester Institute of Technology, New York). "Nos données suggèrent que le processus de formation des planètes peut être plus complexe que ce que l'on pensait, survenant même autour des étoiles les plus massives que la nature produit". Kastner est le principal auteur d'un article décrivant la recherche dans le numéro d'Astrophysical Journal Letters du 10 Février.
Des disques de poussières autour d'étoiles sont des indicateurs de systèmes planétaires présents ou futurs. Autour de notre propre Soleil orbite un disque mince de débris planétaires, appelé la Ceinture de Kuiper, qui inclut de la poussière, des comètes et de plus grands corps semblables à Pluton.
L'année dernière, des astronomes utilisant le satellite Spitzer ont annoncé la découverte d'un disque de poussières autour d'une étoile miniature, une naine brune, de seulement huit millièmes de la masse de notre Soleil. Des disques ont déjà été découverts auparavant autour d'étoiles cinq fois plus massives que le Soleil. Les nouveaux résultats du Spitzer étendent la gamme d'étoiles qui arborent des disques pour y inclure les "extra grandes". Le télescope infrarouge a détecté d'énormes quantités de poussières autour de deux étoiles très volumineuses, R 66 et R 126, situées dans la galaxie voisine la plus proche de la Voie lactée, le Grand Nuage de Magellan. Appelées des hypergéantes, ces étoiles chaudes sont de vieilles descendantes de la classe la plus massive d'étoiles, mentionnées comme des étoiles de classe "O". Elles ont respectivement 30 et 70 fois la masse du Soleil. Si une hypergéante était située à la place du Soleil dans notre Système Solaire, toutes les planètes intérieures, y compris la Terre, seraient englobées dans sa circonférence.
Les astronomes estiment que les disques de poussières autour de ces étoiles sont également gonflés, s'étendant sur une orbite allant jusqu'à environ 60 fois celle de Pluton autour de notre Soleil. Ces disques contiennent probablement environ dix fois la masse contenue dans la Ceinture de Kuiper. Kastner et ses collègues annoncent que ces structures poussiéreuses pourraient représenter les premiers ou les derniers pas du processus de formation de planètes. S'il s'agit des derniers pas, les disques pourraient s'établir comme des versions agrandies de notre Ceinture de Kuiper. "Ces disques pourraient être peuplés avec des comètes et d'autres plus grands corps appelés planétésimaux" note Kastner.
Spitzer a détecté ces disques au cours d'une étude de 60 étoiles brillantes susceptibles d'abriter des cocons sphériques de poussières. Selon Kastner, R 66 et R 126 sortaient du lot parce que leur signature lumineuse, ou spectre, indiquait la présence de disques aplanis.
Une inspection minutieuse de la poussière composant les disques a révélé la présence de composantes planétaires semblables au sable appelées silicates. De plus, le disque autour de R 66 a montré des signes d'agglutination de poussières en forme de cristaux de silicate et de plus grands grains de poussières. Une telle agglutination peut être un pas significatif dans la construction de planètes.
Les étoiles aussi massives que R 66 et R 126 ne vivent pas très longtemps. Elles brûlent tout leur combustible nucléaire en seulement quelques millions d'années et finissent en supernovae. Leur courte durée de vie ne laisse pas beaucoup de temps pour que des planètes, ou de la vie, se développent. N'importe quelle planète qui pourrait se construire serait probablement détruite lors de l'explosion de l'étoile.
"Nous ne savons pas si des planètes comme celles de notre Système Solaire sont capables de se former dans l'environnement fortement énergique et dynamique de ces étoiles massives, mais si elles le pouvaient, leur existence serait courte et passionnante", ajoute l'astronome Charles Beichman (NASA's Jet Propulsion Laboratory/California Institute of Technology, Pasadena).