Les télescopes spatiaux Hubble et Webb découvrent un disque mystérieux et étonnamment lisse autour de Véga !
Les télescopes spatiaux Webb et Hubble ont permis aux scientifiques d'observer avec une profondeur sans précédent le disque de débris de près de 160 milliards de kilomètres de diamètre qui entoure Véga.
Une équipe d'astronomes de l'université d'Arizona, à Tucson, a utilisé les télescopes spatiaux Hubble et James Webb de la NASA pour observer en profondeur, comme jamais auparavant, le disque de débris de près de 160 milliards de kilomètres de diamètre qui entoure Véga. « Les télescopes Hubble et Webb permettent d'obtenir une vue très claire de Véga. C'est un système mystérieux parce qu'il est différent des autres disques circumstellaires que nous avons observés », a déclaré Andras Gáspár de l'Université de l'Arizona, membre de l'équipe de recherche. "Le disque de Véga est lisse, ridiculement lisse".
La grande surprise pour l'équipe de recherche est qu'il n'y a pas de preuve évidente qu'une ou plusieurs grandes planètes traversent le disque frontal comme des tracteurs à chasse-neige. "Cela nous fait repenser la portée et la variété des systèmes exoplanétaires", a déclaré Kate Su de l'Université de l'Arizona, auteure principale de l'article qui présente les découvertes de Webb.
Hubble voit la lueur infrarouge d'un disque de particules de la taille d'un grain de sable tourbillonnant autour de l'étoile bleu-blanc étincelante qui est 40 fois plus brillante que notre Soleil. Hubble capture un halo extérieur de ce disque, avec des particules dont la taille ne dépasse pas celle de la fumée et qui reflètent la lumière de l'étoile.
La distribution de la poussière dans le disque de débris de Vega est stratifiée car la pression de la lumière des étoiles pousse les petits grains plus rapidement que les gros. « Différents types de physique localiseront des particules de différentes tailles à différents endroits », a déclaré Schuyler Wolff de l'équipe de l'Université de l'Arizona, auteur principal de l'article présentant les résultats de Hubble.
Le disque de Véga présente une brèche subtile, à environ 60 UA (unités astronomiques) de l'étoile (deux fois la distance de Neptune au Soleil), mais il est par ailleurs très lisse sur toute sa longueur jusqu'à ce qu'il se perde dans l'éblouissement de l'étoile. Cela montre qu'il n'existe pas de planètes ayant au moins la masse de Neptune qui tournent sur de grandes orbites, comme c'est le cas dans notre système solaire, expliquent les chercheurs.
Nous étudions en détail la diversité des disques circumstellaires et la manière dont cette diversité est liée aux systèmes planétaires sous-jacents. Nous découvrons beaucoup de choses sur les systèmes planétaires, même lorsque nous ne pouvons pas voir ce qui pourrait être des planètes cachées », a ajouté M. Su.
Diversité de disques
Les étoiles nouvellement formées accumulent du matériel à partir d'un disque de poussière et de gaz qui est le reste aplati du nuage à partir duquel elles se forment. Au milieu des années 1990, Hubble a découvert des disques autour de nombreuses étoiles nouvellement formées. Ces disques sont probablement des lieux de formation, de migration, et parfois de destruction de planètes. Les étoiles complètement matures comme Vega possèdent des disques de poussière enrichis par les collisions continues de "autos tamponneuses" entre des astéroïdes en orbite et des débris de comètes qui s'évaporent. Ce sont des corps primordiaux qui peuvent survivre jusqu'à l'âge actuel de Vega, qui est de 450 millions d'années (notre Soleil est environ dix fois plus vieux que Vega). La poussière à l'intérieur de notre système solaire (vue comme la lumière zodiacale) est également reconstituée par des corps mineurs qui expulsent de la poussière à une vitesse d'environ 10 tonnes par seconde. Cette poussière est poussée par les planètes. Ceci fournit une stratégie pour détecter des planètes autour d'autres étoiles sans les voir directement, en observant seulement les effets qu'elles ont sur la poussière.
"Vega reste inhabituelle", a déclaré Wolff. "L'architecture du système Vega est nettement différente de celle de notre propre système solaire, où des planètes géantes comme Jupiter et Saturne empêchent la poussière de s'étendre comme cela se produit à Vega."
À titre de comparaison, il y a une étoile proche, Fomalhaut, qui se trouve à peu près à la même distance, a le même âge et la même température que Vega. Mais l'architecture circumstellaire de Fomalhaut est très différente de celle de Vega. Fomalhaut possède trois ceintures de débris imbriquées.
Vega, située dans la constellation estivale de la Lyre, est une des étoiles les plus brillantes du ciel nordique. Elle est légendaire car elle a fourni la première preuve qu'il y avait du matériel en orbite autour d'une étoile (présumément le matériel pour former des planètes) comme possible demeure de la vie. Cette hypothèse a été formulée pour la première fois par Immanuel Kant en 1775, mais plus de 200 ans ont passé avant que la première preuve observationnelle ne soit obtenue en 1984. Le satellite astronomique infrarouge IRAS (Infrared Astronomy Satellite) de la NASA a détecté un étrange excès de lumière infrarouge provenant de la poussière chaude, qui a été interprété comme une couche ou un disque de poussière s'étendant à deux fois le rayon orbital de Pluton depuis l'étoile.