Les naines blanches sont les vestiges extrêmement denses d'étoiles ayant épuisé leur combustible nucléaire et expulsé leurs couches externes. Elles restent très chaudes, mais refroidissent progressivement au fil du temps. Les scientifiques les étudient de près. Ils ont récemment découvert une structure inhabituelle autour de l'une d'elles : un double disque de débris. Habituellement, il s'agit d'un disque unique, plat et en rotation.
Dans une étude publiée dans la revue Nature Astronomy, les chercheurs expliquent que des débris issus d'anciens corps planétaires sont organisés en deux anneaux concentriques, séparés par un espace net. Ce double disque a été détecté grâce au Very Large Telescope de l'Observatoire européen austral, situé dans le désert d'Atacama au Chili, autour d'une naine blanche appelée J1328−1450. Lorsque les étoiles approchent de leur fin de vie, elles se dilatent et expulsent leurs couches externes, pouvant engloutir les planètes voisines.
Pour les astronomes, cette structure pourrait être maintenue par deux corps planétaires qui ont survécu, mais sont situés sur des orbites distinctes. Le corps situé dans l'anneau extérieur pourrait être aussi grand que Pluton, voire que la Lune, alors que celui situé dans l'anneau intérieur aurait la taille d'un astéroïde classique, soit quelques kilomètres de diamètre. Ces deux objets n'ont toutefois pas été directement observés et leur présence reste une hypothèse.
De quoi est composé ce double disque ? Les chercheurs ont relevé la présence de calcium, d'oxygène, de magnésium ou encore de fer, soit des éléments que l'on retrouve dans les matériaux rocheux des planètes du système solaire. L'anneau intérieur est particulièrement riche en magnésium, contrairement à l'anneau extérieur. Cette différence pourrait indiquer que les débris proviennent de deux corps planétaires distincts, ou de différentes couches d'un même objet céleste. Les deux anneaux présentent par ailleurs une stabilité remarquable, malgré leur séparation.
"Nous savons depuis un certain temps que les planètes peuvent survivre au-delà de la transformation de leur étoile centrale, mais il s'agit ici du premier exemple d'un système complexe comportant un double disque de débris et potentiellement deux planétésimaux survivants", a résumé dans un communiqué Nicola Gentile Fusillo, astronome et auteur principal de l'étude.
Cette observation donne des indications sur l'avenir du système solaire. Ce dernier pourrait connaître, dans un avenir lointain, un sort similaire. Dans plusieurs milliards d'années, le Soleil deviendra lui aussi une naine blanche et son évolution pourrait entraîner la destruction de la Terre. "Ce système offre donc un aperçu remarquable de ce à quoi pourrait ressembler l'avenir des systèmes planétaires, y compris ceux comme le nôtre", a conclu l'astronome et co-auteur de l'étude Felipe Lagos-Vilches. De nouvelles observations pourraient permettre de confirmer la nature précise des corps qui pourraient être à l'origine des anneaux et de préciser les mécanismes physiques qui permettent de maintenir leur stabilité.