Des comètes autour d’autres étoiles
On sait aujourd’hui que des planètes gravitent autour de très nombreuses étoiles. Puisqu’il y a de telles exoplanètes, pourquoi n’y aurait-il pas des comètes autour d’autres étoiles que le Soleil, des exocomètes ? La réponse est oui. Dans le cas de l’étoile proche très jeune β Pictoris, qui est encore entourée d’un disque de débris et d’au moins une planète (on soupçonne la présence de deux autres), on a trouvé par spectroscopie la trace du passage de comètes devant le disque de l’étoile. Le gaz de ces comètes produit temporairement une absorption dans certaines raies, qui apparaît lorsqu’elles entrent devant le disque de l’étoile et disparaît quand elles en sortent. On a ainsi observé au moins 6 000 passages de comètes, dus sans doute à plusieurs centaines de comètes passant éventuellement plusieurs fois devant l’étoile.
L’étoile ß Pictoris, ici occultée de façon à rendre visible son environnement, est entourée d’un disque vu par la tranche, en fausses couleurs indiquant l’intensité. On voit près de l’étoile une exoplanète baptisée ß Pictoris b, dont la révolution autour de l’étoile a pu être observée. L’orbite de Saturne, dont le rayon est 9,5 unités astronomiques, est indiquée pour comparaison. Les observations ont été faites avec un des télescopes de 8 m de diamètre de l’Observatoire Européen Austral, par un procédé (optique adaptative) qui permet de bénéficier de tout le pouvoir de résolution du télescope.
Crédit : A.-M. Lagrange / CNRSIl est difficile de comparer les comètes qui entourent β Pictoris à celles de notre Système solaire, qui fait figure « d’ancêtre » avec ses 4,6 milliards d’années. Le système de β Pictoris est observé à un stade précoce de son évolution. Heureusement, ce n’est pas la seule étoile à portée de nos télescopes : d’autres, se trouvant à des stades plus ou moins avancés, pourraient être aussi des réservoirs de comètes. Autour de certaines étoiles jeunes, les satellites Spitzer et Herschel ont en effet observé la présence de vapeur d’eau, jusqu’à une centaine d’unités astronomiques de l’astre. Elle résulte probablement de l’évaporation de comètes.
Profil de la raie du calcium ionisé à la longueur d’onde de 393,4 nm, observé dans la direction de β Pictoris. On y voit plusieurs absorptions superposées. La longueur d’onde l est transformée en vitesse radiale v (projection de la vitesse sur la ligne de visée) en exploitant l’effet Doppler-Fizeau : v = c(λ – λο)/λο, où c’est la vitesse de la lumière et λο la longueur d’onde de référence, correspondant ici à la vitesse radiale propre de l’étoile. Le disque produit une absorption étroite indépendante du temps sur la raie très large de l’étoile (en rouge). D’autres absorptions temporaires (en noir) sont dues au calcium ionisé présent dans le gaz éjecté par des comètes qui passent devant l’étoile sur des trajectoires généralement elliptiques, avec des vitesses variées. Ce spectre a été pris le 27 octobre 2009 avec un spectrographe à haute résolution placé au foyer du télescope de 3,60 m de diamètre de l’observatoire de l’ESO à La Silla (Chili). Les absorptions dues aux exo-comètes diffèrent dans les spectres obtenus à d’autres dates. D'après Kiefer et al. (2014) Nature.
Source : James Lequeux