Découverte d’un énorme nuage de débris résultant de la collision entre deux corps rocheux

Vue d’artiste de la collision autour de l’étoile HD 166191 (crédit : NASA/JPL-Caltech)

En utilisant les données du télescope spatial Spitzer de la NASA qui n’est plus opérationnel, une équipe de chercheurs a d’abord découvert puis analysé ce qui était en fait un gigantesque nuage de débris créé par la collision de corps célestes rocheux. Lorsque des corps rocheux entrent en collision, comme expliqué dans la déclaration du Jet Propulsion Laboratory, deux choses peuvent se produire : ils peuvent se briser en corps plus petits et en divers fragments de différentes tailles, ou ils peuvent créer un corps plus grand. Dans les deux cas, un grand nuage de poussière est créé qui, s’il passe devant l’étoile, peut être détecté par la Terre.

Un nuage passa devant l’étoile.

Cette nouvelle étude, publiée dans Astrophysical Journal, fournit de nouvelles informations importantes sur ce qui se passe lorsque deux corps rocheux entrent en collision. L’équipe, dirigée par Kate Su de l’Université de l’Arizona, a analysé un nuage de débris résultant d’une telle collision alors qu’il passait devant l’étoile dans le système dont le nuage fait partie. Grâce à la lumière de l’étoile, sur laquelle ils disposaient déjà de nombreuses informations telles que sa taille, les chercheurs ont acquis des données importantes telles que la taille des objets entrés en collision et la vitesse du nuage de débris dispersé par l’impact.

Système en étoile HD 166191

En fait, ce n’est pas le premier cas de détection d’un nuage de débris causé par l’impact d’un corps rocheux, mais la quasi-totalité des cas découverts précédemment, selon George Rieke, autre auteur de l’étude, qui n’a pas fourni beaucoup d’informations. et donc seules des théories ont été formulées à propos de ces événements, qui, cependant, ne sont pas très rares et se produisent souvent dans des systèmes stellaires plus jeunes.
L’équipe de Su a commencé à étudier le système stellaire HD 166191, à quelque 10 millions d’années-lumière, dans l’espoir de détecter une collision entre planétésimaux. C’est une très jeune étoile, ce n’est donc pas un hasard si la poussière laissée par sa formation s’est agrégée pour former des corps rocheux (planétsimaux) qui peuvent ensuite entrer en collision, surtout lorsque le gaz qui les sépare à nouveau après la formation des étoiles commence à se dissiper

Augmentation de la luminosité découverte en 2018

Les chercheurs ont eu gain de cause : en 2018, les données du télescope spatial Spitzer incluaient une augmentation de la luminosité autour de l’étoile, indiquant une production de débris lourds. Ils ont finalement vu un nuage de débris passer juste devant l’étoile. Ils ont également allumé des télescopes au sol pour obtenir plus d’informations et ont découvert qu’il s’agissait d’un nuage assez allongé qui s’étendait sur une zone probablement des centaines de fois plus grande que l’étoile (le “probablement” est essentiel car les chercheurs n’ont pu analyser que la partie du nuage qui passait devant l’étoile mais ne représentait évidemment pas sa totalité).

Les corps en collision ont probablement des centaines de kilomètres de diamètre.

Les chercheurs ont conclu que le nuage de débris devait avoir été causé par la collision de deux corps qui avaient probablement la taille de certaines planètes naines de notre système solaire, comme Vesta (plus de 500 km de diamètre). Une partie du matériau des deux corps s’est évaporé lors de la collision, mais ce même matériau a déclenché une réaction en chaîne qui a probablement impliqué d’autres corps plus petits dans le système.
Les chercheurs ont observé le nuage pendant des mois ; après plusieurs mois, le nuage a commencé à devenir plus translucide. À partir de 2019, la section qui passait devant l’étoile n’était plus visible. Ce sont des processus qui se sont également produits aux premiers stades de la formation de notre système solaire et des planètes qui l’habitent.

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Découverte d’un énorme nuage de débris résultant de la collision entre deux corps rocheux

Vue d’artiste de la collision autour de l’étoile HD 166191 (crédit : NASA/JPL-Caltech)

En utilisant les données du télescope spatial Spitzer de la NASA qui n’est plus opérationnel, une équipe de chercheurs a d’abord découvert puis analysé ce qui était en fait un gigantesque nuage de débris créé par la collision de corps célestes rocheux. Lorsque des corps rocheux entrent en collision, comme expliqué dans la déclaration du Jet Propulsion Laboratory, deux choses peuvent se produire : ils peuvent se briser en corps plus petits et en divers fragments de différentes tailles, ou ils peuvent créer un corps plus grand. Dans les deux cas, un grand nuage de poussière est créé qui, s’il passe devant l’étoile, peut être détecté par la Terre.

Un nuage passa devant l’étoile.

Cette nouvelle étude, publiée dans Astrophysical Journal, fournit de nouvelles informations importantes sur ce qui se passe lorsque deux corps rocheux entrent en collision. L’équipe, dirigée par Kate Su de l’Université de l’Arizona, a analysé un nuage de débris résultant d’une telle collision alors qu’il passait devant l’étoile dans le système dont le nuage fait partie. Grâce à la lumière de l’étoile, sur laquelle ils disposaient déjà de nombreuses informations telles que sa taille, les chercheurs ont acquis des données importantes telles que la taille des objets entrés en collision et la vitesse du nuage de débris dispersé par l’impact.

Système en étoile HD 166191

En fait, ce n’est pas le premier cas de détection d’un nuage de débris causé par l’impact d’un corps rocheux, mais la quasi-totalité des cas découverts précédemment, selon George Rieke, autre auteur de l’étude, qui n’a pas fourni beaucoup d’informations. et donc seules des théories ont été formulées à propos de ces événements, qui, cependant, ne sont pas très rares et se produisent souvent dans des systèmes stellaires plus jeunes.
L’équipe de Su a commencé à étudier le système stellaire HD 166191, à quelque 10 millions d’années-lumière, dans l’espoir de détecter une collision entre planétésimaux. C’est une très jeune étoile, ce n’est donc pas un hasard si la poussière laissée par sa formation s’est agrégée pour former des corps rocheux (planétsimaux) qui peuvent ensuite entrer en collision, surtout lorsque le gaz qui les sépare à nouveau après la formation des étoiles commence à se dissiper

Augmentation de la luminosité découverte en 2018

Les chercheurs ont eu gain de cause : en 2018, les données du télescope spatial Spitzer incluaient une augmentation de la luminosité autour de l’étoile, indiquant une production de débris lourds. Ils ont finalement vu un nuage de débris passer juste devant l’étoile. Ils ont également allumé des télescopes au sol pour obtenir plus d’informations et ont découvert qu’il s’agissait d’un nuage assez allongé qui s’étendait sur une zone probablement des centaines de fois plus grande que l’étoile (le “probablement” est essentiel car les chercheurs n’ont pu analyser que la partie du nuage qui passait devant l’étoile mais ne représentait évidemment pas sa totalité).

Les corps en collision ont probablement des centaines de kilomètres de diamètre.

Les chercheurs ont conclu que le nuage de débris devait avoir été causé par la collision de deux corps qui avaient probablement la taille de certaines planètes naines de notre système solaire, comme Vesta (plus de 500 km de diamètre). Une partie du matériau des deux corps s’est évaporé lors de la collision, mais ce même matériau a déclenché une réaction en chaîne qui a probablement impliqué d’autres corps plus petits dans le système.
Les chercheurs ont observé le nuage pendant des mois ; après plusieurs mois, le nuage a commencé à devenir plus translucide. À partir de 2019, la section qui passait devant l’étoile n’était plus visible. Ce sont des processus qui se sont également produits aux premiers stades de la formation de notre système solaire et des planètes qui l’habitent.

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