Toute règle a son exception qui la confirme. Une règle en Astronomie, soutenue par de nombreuses preuves, est que les disques de poussière autour des étoiles naissantes disparaissent en quelques millions d'années. Très probablement, ils disparaissent parce que la matière s'agglomère pour former des planètes bien constituées. Des astronomes ont découvert la première exception à cette règle, un disque de poussière vieux de 25 millions d'années qui ne montre aucune trace de formation de planètes.
Disque de poussières autour de deux naines rouges
"La découverte de ce disque est aussi inattendue que de découvrir une personne âgée de 200 ans", indique Lee Hartmann, astronome au Centre d'astrophysique Harvard-Smithsonien (CfA).
Cette découverte soulève la question embarrassante de savoir pourquoi ce disque n'a pas généré de planètes en dépit de son âge avancé. La plupart des disques protoplanétaires ne durent seulement que quelques millions d'années et les plus anciens disques précédemment observés n'ont environ que 10 millions d'années. "Nous ne savons pas pourquoi ce disque existe depuis si longtemps, parce qu'en fait nous ignorons ce qui provoque le début du processus de formation planétaire", précise Nuria Calvet du CfA.
Le disque en question tourne autour d'une paire d'étoiles naines rouges dans le système Stephenson 34, situé approximativement à 350 années-lumière dans la constellation du Taureau. Les données du télescope spatial Spitzer montrent que son bord interne est situé à environ 100 millions de kilomètres des étoiles doubles. Le disque s'étend sur une distance d'au moins un milliard de kilomètres. De la matière supplémentaire pourrait satelliser au-delà, mais les températures y sont trop basses pour que Spitzer ne la détecte.
Les astronomes estiment que le disque récemment découvert pourrait être âgé d'environ 25 millions d'années. Ils ont calculé cet âge en modélisant les étoiles centrales du système, car les étoiles et le disque ont le même âge. L'aspect du disque lui-même prouve également son âge avancé. "Le disque semble très différent de la plupart de ceux que nous avons déjà observé. Il parait beaucoup plus évolué que ceux situés autour de plus jeunes étoiles", explique Hartmann.
Mais Hartmann et Calvet ont des avis opposés quant au destin futur du disque de Stephenson 34. Pour Hartmann, "la plupart des étoiles âgées de10 millions d'années, ont déjà fait ce qu'elles avaient à faire ; si elles n'ont pas constitué des planètes à cette époque, il est probable qu'elles ne le feront jamais". Mais Calvet n'est pas d'accord: "ce disque possède beaucoup de gaz, ainsi il est encore tout à fait capable de former des planètes gazeuses géantes".
Les deux astronomes soulignent que de telles discutions font naturellement partie du processus scientifique. "Certains s'attendent à ce que les scientifiques possèdent toutes les réponses. Mais la recherche consiste justement à explorer les limites du monde connu".
Hartmann et Calvet projettent désormais de rechercher des disques plus anciens afin d'essayer de comprendre pourquoi certains disques peuvent survivre bien plus longtemps que la plupart des autres. "Il est important de découvrir d'autres d'objets comme celui-ci parce qu'ils nous donneront plus d'informations sur les conditions qui influencent la formation des planètes", conclut Calvet.