La surface des étoiles polluée par des débris planétaires
La composition chimique des étoiles abritant des planètes a convaincu les astronomes que les débris planétaires qui s'abattent sur les couches externes d'une étoile naine ont un effet détectable. En revanche, dans le cas des étoiles géantes, ils pensent que cette pollution est diluée et qu'elle se mélange à l'intérieur de celles-ci. D'après les astronomes de l'Observatoire européen austral (ESO), la surface des étoiles naines est souvent enrichie en fer, contrairement aux étoiles géantes. «Cela ressemble un peu à du tiramisu ou à un cappuccino, a déclaré Luca Pasquini, chercheur à l'ESO, qui a dirigé la rédaction de l'article rapportant les résultats. Il y a de la poudre de chocolat uniquement sur le dessus!» À la suite de la découverte de la première exoplanète (ainsi nommée parce qu'elle est en orbite autour d'une étoile autre que le soleil), les astronomes ont établi que les planètes étaient découvertes autour d'étoiles riches en fer. Ainsi, les étoiles hébergeant des planètes sont en moyenne presque deux fois plus riches en métaux que celles sans système planétaire. Il restait toutefois à savoir si cette richesse en métaux favorisait ou non la formation de planètes, ou si elle était la conséquence de leur présence. Selon l'équipe d'astronomes italiens et allemands, c'est le problème classique de la poule et de l'oeuf. Le premier cas impliquait que ces étoiles devaient être riches en métaux jusqu'en leur centre. Dans le second cas, les débris du système planétaire devaient avoir pollué l'étoile et seules les couches externes devaient être affectées par cette pollution. Lors de l'observation des étoiles, les astronomes ne voient que les couches externes et ne peuvent être certains que toute l'étoile possède la même composition. Si des débris planétaires tombent sur une étoile, les matériaux restent à la surface, polluant celle-ci et laissant des traces dans les spectres. L'équipe d'astronomes a décidé d'aborder le problème en observant des étoiles d'un autre type, les géantes rouges. Il s'agit d'étoiles qui ont épuisé l'hydrogène de leur noyau. En conséquence, elles ont gonflé, devenant beaucoup plus grosses et plus froides. Ce même phénomène touchera le Soleil dans plusieurs milliards d'années. En analysant la distribution en métaux de 14 étoiles géantes abritant des planètes, les astronomes ont découvert que celle-ci était relativement différente des étoiles possédant un système planétaire. «Nous avons constaté que ces étoiles ne sont pas enrichies en métaux, même quand elles hébergent une planète», a déclaré Luca Pasquini. «Ainsi, les anomalies détectées dans les étoiles abritant une planète semblent disparaître quand elles vieillissent et grossissent!» L'étude des diverses options a permis aux astronomes d'en conclure que l'explication la plus plausible réside dans la différence de structure entre les géantes rouges et les étoiles comme le Soleil: la taille de la zone de convection, une région où tous les gaz sont complètement mélangés. Dans le Soleil, cette zone de convection représente seulement 2 % de la masse de l'étoile. En revanche, dans les géantes rouges, cette zone est énorme et représente une masse 35 fois plus importante. Les matériaux polluants seraient donc 35 fois plus dilués dans une géante rouge que dans une étoile comme le Soleil. «Bien que l'interprétation des données ne soit pas directe, l'explication la plus simple est que les étoiles similaires au Soleil apparaissent plus riches en métaux à cause de la pollution de leur atmosphère», a déclaré Artie Hatzes, coauteur du rapport.
Pays
Allemagne, Italie