Des scientifiques de l'observatoire W. M. Keck à Hawaii ont découvert un système planétaire nous laissant entrevoir l’avenir de notre propre système solaire.
Dans environ 5 milliards d’années, le Soleil aura épuisé tout l’hydrogène de son noyau et grandira pour devenir une géante rouge. Ensuite, il s’effondrera sur lui-même et fera environ la taille de la Terre. Il ne restera plus qu’un noyau chaud et dense d’une masse deux fois moins importante que celle de notre étoile actuellement. Le Soleil sera devenu une naine blanche et, en principe, le Système solaire tel que nous le connaissons aura disparu.
Une découverte réalisée grâce à la technique de la microlentille gravitationnelle
C’est justement une naine blanche qui a été mise au jour par les chercheurs. Ils ont cependant fait une découverte surprenante : une planète similaire à Jupiter, située à une orbite équivalente à celle de la géante gazeuse, continue de tourner autour de l’étoile morte.
Pour parvenir à ces observations, les scientifiques ont profité de la technique de la microlentille gravitationnelle. Cela se produit notamment lorsqu’une étoile proche de la Terre s'aligne momentanément avec une étoile plus lointaine, et « crée un phénomène où la gravité de l'étoile d'avant-plan agit comme une lentille et grossit la lumière de l'étoile d'arrière-plan. Si une planète est en orbite autour de l'étoile la plus proche, elle déforme temporairement la lumière amplifiée lorsqu'elle passe à toute vitesse », explique l’observatoire W. M. Keck dans son article.
Les chercheurs ne s’attendaient pas du tout à découvrir une naine blanche dans le système, mais ils ont dû se rendre à l’évidence en écartant toutes les autres hypothèses. En effet, la lumière émise par l’astre était bien trop basse pour être issue d’une étoile ordinaire. « Nous avons également pu exclure la possibilité d'une étoile à neutrons ou d'un trou noir hôte. Cela signifie que la planète est en orbite autour d'une étoile morte, une naine blanche. Elle offre un aperçu de ce à quoi ressemblera notre système solaire après la disparition de la Terre, emportée dans la disparition cataclysmique de notre Soleil », explique Jean-Philippe Beaulieu, coauteur de l’étude et directeur de recherche CNRS à l'Institut d'astrophysique de Paris.
Et si Jupiter et Saturne survivaient à la mort du Soleil ?
Grâce à des images en haute résolution dans l’infrarouge proche obtenues par la caméra NIRC2 de l’observatoire, les scientifiques ont pu déterminer que la naine blanche possède une masse équivalente à 60 % de celle du Soleil, et que sa planète survivante est une géante gazeuse environ 40 % plus massive que Jupiter.
« Cette preuve confirme que les planètes orbitant à une distance suffisamment grande peuvent continuer à exister après la mort de leur étoile. Étant donné que ce système est un analogue de notre propre système solaire, cela suggère que Jupiter et Saturne pourraient survivre à la phase de géante rouge du Soleil, lorsqu'il n'a plus de combustible nucléaire et s'autodétruit », affirme Joshua Blackman, auteur principal de l'étude.
Néanmoins, l’avenir de la Terre n’est peut-être pas aussi reluisant compte tenu de sa distance bien plus proche du Soleil. « Si l'humanité voulait s'installer sur une lune de Jupiter ou de Saturne avant que le Soleil ne grille la Terre pendant sa phase de supergéante rouge, nous resterions en orbite autour du Soleil, mais nous ne pourrions pas compter très longtemps sur la chaleur du Soleil en tant que naine blanche », continue Joshua Blackman.
Les chercheurs veulent désormais approfondir leurs recherches pour savoir s’il est fréquent que des planètes similaires à Jupiter survivent à la phase de géante rouge de leur étoile hôte. Pour cela, ils comptent sur le télescope spatial Nancy-Grace-Roman de la NASA, dont le lancement est prévu aux alentours de 2025. Il sera en effet capable de réaliser des analyses beaucoup plus complètes des planètes présentes dans notre galaxie.
Source : Observatoire W. M. Keck
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