Webb repère la poussière d’impacts planétaires autour de 21 jeunes étoiles

Autour de jeunes étoiles, la poussière brûlante garde la mémoire de collisions entre embryons planétaires, et James Webb permet enfin de la lire. D’après Journal du Geek, une équipe internationale dirigée par Kate Su, du Space Science Institute de Boulder (Colorado), a exploité les données infrarouges de Webb et du télescope Spitzer, aujourd’hui retiré du service.

Un échantillon de 21 disques extrêmes

Les résultats ont été publiés le 1er octobre dans The Astrophysical Journal. Ils dressent le premier portrait d’ensemble d’une sous-classe d’environnements stellaires baptisés « Extreme Debris Disks ». Ce sont des anneaux de poussière anormalement chaude, situés là où se forment les planètes rocheuses, et très rares dans l’Univers observable.

Spitzer, en service de 2003 à janvier 2020, avait détecté le premier de ces disques. Ses archives en contenaient cinq, trop peu pour en saisir la nature. Webb a changé la donne.

« C’est la première fois que nous réunissons suffisamment de systèmes pour véritablement comprendre cette sous-classe que nous appelons Extreme Debris Disks », souligne Kate Su, qui dirige l’équipe.

La silice, signature de la violence des chocs

En décomposant la lumière infrarouge des 21 disques, les chercheurs ont identifié les minéraux de leur poussière. Huit disques regorgent de silice, treize en sont presque dépourvus. Or, dans un disque de débris, la silice ne se forme qu’à des températures extrêmes, par exemple lorsque deux corps rocheux de la taille de Mars se percutent assez fort pour vaporiser leurs roches.

Théia, la Lune et le Grand bombardement tardif

Selon l’hypothèse de l’impact géant, Théia, un objet de la taille de Mars, aurait percuté la proto-Terre il y a environ 4,5 milliards d’années, et la Lune se serait formée par accrétion. À part la Lune elle-même, aucune trace observable de cette collision ne subsiste.

Cet impact remonte à environ 100 millions d’années après la formation du Soleil, soit l’âge des étoiles autour desquelles Webb a détecté la silice dans huit disques. Le parallèle est frappant, mais il reste lié à une hypothèse.

Les disques pauvres en silice correspondraient, eux, à un événement encore hypothétique, le Grand bombardement tardif. D’après cette théorie, les planètes géantes auraient migré entre 500 millions et un milliard d’années après la naissance du Soleil. Kate Su replace l’ensemble dans une perspective plus large : « La formation des planètes rocheuses et l’évolution des planètes géantes font partie d’une histoire plus vaste : celle de la formation du Système solaire. Tout est lié »

Ce qui reste à vérifier

• Seuls trois disques de l’échantillon correspondent au critère d’âge du Grand bombardement tardif. Attila Moór, de l’Observatoire Konkoly de Budapest, le dit ainsi : « Nous n’avons que trois disques dans notre échantillon qui correspondent à ce critère d’âge »
• Les prochaines campagnes de Webb, du Nancy Grace Roman Space Telescope et de la mission PRIMA doivent permettre de savoir si ce bombardement est propre à notre Système solaire.
• PRIMA, sélectionnée le 23 septembre 2026 par la NASA, observera l’infrarouge lointain, entre 24 et 235 µm.

Photo : Igor Mashkov / Pexels