Un projet parallèle du DESI révèle le spectre d'exoplanètes désintégrées

Les astronomes utilisant l'instrument spectroscopique d'énergie sombre (DESI) ont découvert de nouvelles informations sur la composition des exoplanètes en voie de désintégration en analysant les spectres des naines blanches polluées par les débris planétaires en chute. Les résultats, publiés dans les Notices mensuelles de la Royal Astronomical Society, révèlent que la composition chimique de ces naines blanches chargées de débris reflète celle des corps rocheux de notre propre système solaire, offrant une rare opportunité d'étudier les éléments constitutifs des planètes terrestres au-delà de notre Soleil.

Cependant, en raison de conditions d'observation défavorables, l'instrument a parfois eu des périodes d'inactivité. Au lieu de rester inactif, les chercheurs se sont tournés vers des objets célestes voisins, y compris des naines blanches, qui sont les restes d'étoiles comme notre Soleil. Ces étoiles compactes et denses conservent des traces de matière de leurs anciens systèmes planétaires, permettant aux scientifiques de déduire la composition de mondes morts depuis longtemps. Les naines blanches se forment lorsque des étoiles comme notre Soleil épuisent leur combustible nucléaire et s'effondrent sous la gravité, laissant derrière elles un noyau composé principalement de carbone et d'oxygène.

Au fur et à mesure que ces objets se séparent, leurs fragments tombent sur la surface de l'étoile, enrichissant son atmosphère d'éléments plus lourds tels que l'oxygène, le magnésium, le silicium, le calcium et le fer.

La collaboration DESI s'est concentrée sur 12 naines blanches particulièrement riches en métaux, examinant leur spectre plus en détail que jamais auparavant. Leur analyse a révélé que les débris qui s'accumulent sur ces étoiles contiennent un large éventail d'éléments lourds, dont beaucoup sont essentiels à la formation de planètes rocheuses. Par exemple, l'oxygène et le magnésium sont des composants essentiels des minéraux silicatés, tandis que le calcium et le fer contribuent à la formation de noyaux métalliques.

Ces découvertes s'alignent sur la composition de la Terre et de Mars, suggérant que les processus de formation des systèmes planétaires peuvent être largement similaires dans toute la galaxie. Parmi les naines blanches étudiées, six ont présenté des spectres suffisamment propres pour permettre une analyse de composition plus précise. Quatre ont montré des caractéristiques compatibles avec des matériaux secs et rocheux, tandis que deux ont affiché des signatures d'oxygène distinctes, indiquant potentiellement la présence de planétesimals riches en eau. De telles découvertes offrent des indices tentants sur le potentiel d'environnements habitables dans d'autres systèmes solaires.

Paula Izquierdo, auteure principale de l'étude et chercheuse à l'Université de Warwick, a souligné l'importance de ces découvertes. Comprendre si notre système solaire est commun ou rare nécessite un grand échantillon d'exoplanètes avec des compositions chimiques bien caractérisées, a-t-elle expliqué. DESAlors que DESI a été conçu à l'origine pour explorer l'expansion de l'univers, ses contributions inattendues à la science planétaire mettent en évidence la valeur des découvertes fortuites.