Les rayons X des jeunes étoiles remettent en cause la création de l’univers

Les chercheurs pensaient avoir trouvé une théorie qui explique la manière dont les systèmes planétaires se sont créés, c’est-à-dire des modèles qui expliquent la formation d’un système de planètes autour d’une étoile. Les modèles en question vont devoir être revus en raison de la découverte du fait que les jeunes étoiles émettent beaucoup de rayons X.

C’est sur la base des données collectées par le télescope spatial Chandra de la NASA et d’autres télescopes que des chercheurs ont découverts que les jeunes étoiles nettement moins massives que notre Soleil peuvent libérer un torrent de rayons X. Ce rayonnement est susceptible de considérablement réduire la durée de vie des disques planétaires qui se forment autour de ces étoiles.

C’est en observant quelques jeunes étoiles de l’association TW Hya (TWA), à environ 160 années-lumière de notre planète, que des chercheurs ont découvert que les rayons X ont détruit la poussière et le gaz qui les entoure, c’est-à-dire détruit les disques où les planètes se forment. Par rapport à notre Soleil qui est âgé de 4,5 milliards d’années, les étoiles observées sont âgées de seulement 8 millions d’années. En étudiant ces jeunes étoiles, l’idée des chercheurs est de les étudier à un moment crucial pour la naissance et le développement des planètes.

Une illustration qui représente une jeune étoile de masse relativement élevée qui libère des rayons X qui ont détruit de manière significative la durée de vie des disques qui les entourent.
Une illustration qui représente une jeune étoile de masse relativement élevée qui libère des rayons X qui ont détruit de manière significative la durée de vie des disques qui les entourent.

Hormis leur âge, une autre différence importante entre ces étoiles et notre Soleil, c’est leur masse. Elles sont nettement moins massives en pesant entre un dixième et la moitié de la masse de notre astre diurne. Elles émettent également moins de lumière. Sur la base de cette étude, les scientifiques peuvent désormais revoir leur théorie sur la formation des systèmes planétaires autour des étoiles à faible masse.

L’équipe de chercheurs a réparti les étoiles observées en deux groupes, celles possédant une masse comprise entre un tiers et la moitié de celle du Soleil, et un second groupe avec des étoiles d’une masse de seulement un dixième celle du Soleil, soit principalement des naines brunes, des astres qui ne possèdent pas une masse suffisante pour générer des réactions nucléaires autonomes dans leurs cœurs. L’étude indique que les étoiles plus massives du premier groupe produisent plus de rayons X que les étoiles les moins massives du second groupe. Ils ont aussi constaté que toutes les étoiles dans le groupe des plus massives avaient déjà perdu leurs disques protoplanétaires, ce qui était le cas pour seulement la moitié dans le groupe des moins massives.

La conclusion qui s’impose suite à cette constatation est que les rayons X des étoiles plus massives accélèrent la disparition de leurs disques. Comment ? En chauffant les matériaux du disque jusqu’à ce qu’ils « s’évaporent » dans l’espace profond.

Illustration montrant une étoile de masse inférieure. Parce que ses rayons X sont moins actifs, son disque est plus épais, ce qui correspond à un environnement plus approprié pour former des planètes.
Illustration montrant une étoile de masse inférieure. Parce que ses rayons X sont moins actifs, son disque est plus épais, ce qui correspond à un environnement plus approprié pour former des planètes.

Pour mieux comprendre, il suffit de comparer les deux illustrations proposées par la NASA, de comparer les disques planétaires. Parce que ces illustrations ne sont pas à l’échelle, une image prise par le télescope Chandra a été ajoutée.

Une précédente étude était arrivée à une conclusion similaire au sujet de l’influence de la masse des étoiles. Par contre, l’étude des étoiles vieille de 10 millions d’années de la région Upper Scorpius n’avait pas pris en compte les rayons X. Cela explique pourquoi cette nouvelle étude est importante pour mieux comprendre ce qui se passe. En clair, il faut comprendre que le modèle décrivant la création des systèmes planétaires doit désormais inclure les rayons X.

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