Principal AstronomieLes planètes mortes autour des nains blancs pourraient émettre des ondes radio que nous pouvons détecter, en envoyant des signaux pour des milliards d'années

Les planètes mortes autour des nains blancs pourraient émettre des ondes radio que nous pouvons détecter, en envoyant des signaux pour des milliards d'années

Astronomie : Les planètes mortes autour des nains blancs pourraient émettre des ondes radio que nous pouvons détecter, en envoyant des signaux pour des milliards d'années

Lorsqu'une étoile atteint la fin de son cycle de vie, elle se décolle de ses couches extérieures dans une explosion de feu appelée supernova. Pour les étoiles moins massives, c'est un nain blanc qui restera. De la même manière, toutes les planètes ayant tourné autour de l'étoile verront leurs couches externes soufflées par l'explosion violente, laissant derrière elles les noyaux.

Pendant des décennies, les scientifiques ont pu détecter ces restes planétaires en recherchant les ondes radio générées par leurs interactions avec le champ magnétique de la naine blanche. Selon de nouvelles recherches effectuées par deux chercheurs, ces noyaux planétaires «radio-forts» continueront à émettre des signaux radio jusqu'à un milliard d'années après la mort de leurs étoiles, ce qui les rend détectables depuis la Terre.

Les recherches ont été menées par le Dr Dimitri Veras du Centre pour les exoplanètes et l'habitabilité de l'Université de Warwick et par le Professeur Alexander Wolszczan, célèbre chasseur d'exoplanètes du Centre pour les exoplanètes et les mondes habitables de la Pennsylvania State University. L'étude qui détaille leurs conclusions a récemment été publiée dans les Avis mensuels de la Royal Astronomical Society .

Image d'artiste représentant une étoile naine blanche entourée de vestiges planétaires. Crédit et ©: Mark A. Garlick / espace-art.fr / Université de Warwick

Cette méthode de détection des exoplanètes est en fait assez ancienne. En fait, le Dr Wolszcan l’a utilisé lui-même en 1990 pour détecter la toute première exoplanète confirmée autour d’un pulsar. Ceci est possible grâce à la manière dont le puissant champ magnétique d'un nain blanc interagira avec les constitutions métalliques d'un noyau planétaire en orbite.

Cela fait que le noyau joue le rôle de conducteur, ce qui peut conduire à la formation d'un circuit inducteur unipolaire. Le rayonnement de ce circuit est émis sous forme d'ondes radio qui peuvent ensuite être détectées par des radiotélescopes sur Terre. Cependant, Veras et Wolszcan ont cherché à savoir combien de temps ces noyaux peuvent survivre après avoir été dépouillés de leurs couches externes (et par conséquent, combien de temps ils peuvent encore être détectés).

En termes simples, les noyaux planétaires en orbite autour d'une étoile naine blanche seront inévitablement entraînés vers l'intérieur en raison de l'influence des champs électriques et magnétiques du nain blanc (phénomène connu sous le nom de dérive de Lorenz). Une fois qu'ils seront suffisamment proches, les restes planétaires seront déchirés par la gravité puissante du nain blanc et consommés, point auquel ils ne seront plus détectables.

Dans les modèles précédents, les astronomes calculaient la capacité de survie des noyaux planétaires en fonction du temps qu'il faudrait pour que les noyaux dérivent vers l'intérieur. Cependant, Veras et Wolszcan ont également intégré l'influence de la marée gravitationnelle dans leur modèle, ce qui peut représenter une force égale ou dominante.

Observatoire d'Arecibo, le plus grand radiotélescope au monde. Crédit: NAIC / Observatoire Arecibo / NSF

Ils ont ensuite effectué des simulations en utilisant toute la gamme des forces observables du champ magnétique de la naine blanche et leurs conductivités électriques atmosphériques potentielles. En fin de compte, leur modélisation a révélé que, dans de nombreux cas, les noyaux planétaires pourraient survivre pendant plus de 100 millions d'années et jusqu'à un milliard d'années. Comme l'a expliqué le Dr Veras:

DetectIl existe un point favorable pour la détection de ces noyaux planétaires: un noyau trop proche de la naine blanche serait détruit par les forces des marées et un noyau trop éloigné ne serait pas détectable. En outre, si le champ magnétique est trop puissant, le noyau serait poussé dans le nain blanc, le détruisant. Par conséquent, nous ne devrions rechercher que des planètes autour de ces naines blanches avec des champs magnétiques plus faibles à une distance comprise entre environ 3 rayons solaires et la distance Mercure-Soleil.

«Personne n’avait jamais trouvé le noyau d’une planète majeure auparavant, ni une planète majeure uniquement grâce à la surveillance de signatures magnétiques, ni une planète majeure autour d’un nain blanc. Par conséquent, une découverte ici représenterait des «premiers» dans trois sens différents pour les systèmes planétaires.

La paire espère utiliser ses résultats pour informer les futures recherches de noyaux planétaires autour des naines blanches. "Nous utiliserons les résultats de ces travaux comme lignes directrices pour la conception de recherches radio sur des noyaux planétaires autour des naines blanches", a déclaré le professeur Wolszczan. "Etant donné les preuves existantes de la présence de débris planétaires autour d'un grand nombre d'entre eux, nous pensons que nos chances de découvertes intéressantes sont assez bonnes."

Le télescope Green Bank est le plus grand télescope au monde entièrement orientable. Crédit: NRAO / AUI / NSF

Ils espèrent pouvoir effectuer ces observations à l'aide de radiotélescopes tels que l'observatoire Arecibo à Porto Rico et le télescope Green Bank en Virginie-Occidentale. Ces instruments avancés leur permettront d’observer des naines blanches dans les mêmes parties du spectre électromagnétique qui ont permis la découverte décisive faite par le professeur Wolszczan et ses collègues en 1990.

"Une découverte aiderait également à révéler l'histoire de ces systèmes stellaires, car pour qu'un noyau ait atteint ce stade, il aurait été violemment dépouillé de son atmosphère et de son manteau à un moment donné, puis jeté vers le nain blanc", a ajouté le Dr Veras. "Un tel noyau pourrait également donner un aperçu de notre propre avenir lointain et de la manière dont le système solaire va évoluer."

Dans des milliards d'années, après que notre Soleil se soit levé en supernova et que les planètes du système solaire interne soient des boulets de métal brûlés, il est quelque peu encourageant de savoir que les civilisations extraterrestres (ou peut-être nos descendants) pourront toujours étudier ce qui reste de la terre.

Lectures supplémentaires: Warwick, MNRAS

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