Il peut y avoir une activité effrénée dans le disque étroit et poussiéreux entourant une étoile voisine nommée Fomalhaut. Mais pour créer la quantité de poussière et de débris vue autour de Fomalhaut, il devrait y avoir des collisions détruisant des milliers de comètes glacées chaque jour.
«J'ai été vraiment surpris», a déclaré Bram Acke, qui a dirigé une équipe sur les observations de Herschel. "Pour moi, c'était un nombre extrêmement élevé."
Fomalhaut est une jeune étoile, vieille de quelques centaines de millions d'années, à environ 25,1 années-lumière et deux fois plus massive que le Soleil. C'est l'étoile la plus brillante de la constellation Piscis Austrinus et l'une des étoiles les plus brillantes de notre ciel, visible dans le ciel sud de l'hémisphère nord en automne et au début de l'hiver.
La ceinture toroïdale de poussières de Fomalhaut a été découverte dans les années 80 par le satellite IRAS. Elle a été vue à plusieurs reprises par le télescope spatial Hubble, mais les nouvelles images de la ceinture de Herschel la montrent beaucoup plus en détail que jamais auparavant dans les longueurs d'onde infrarouges lointains.
On pense que les propriétés étroites et asymétriques du disque sont dues à la gravité d'une éventuelle planète en orbite autour de l'étoile, mais l'existence de la planète est toujours à l'étude.
Acke, de l'Université de Louvain en Belgique, et ses collègues ont analysé les observations de Herschel et ont constaté que les températures de la poussière dans la ceinture se situaient entre –230 et –170 degrés C, et parce que Fomalhaut est légèrement décentré et plus proche du sud côté de la ceinture, le côté sud est plus chaud et plus lumineux que le côté nord.
Ces observations ont recueilli la lumière des étoiles diffusant les grains dans la ceinture et ont montré qu'elle était très faible aux longueurs d'onde visibles de Hubble, suggérant que les particules de poussière sont relativement grandes. Mais cela semble incompatible avec la température de la ceinture telle que mesurée par Herschel dans l'infrarouge lointain.
Alors que les observations avec Hubble suggéraient que les grains dans le disque de poussière seraient relativement gros, les données de Herschel montrent que la poussière dans la ceinture a les propriétés thermiques de petites particules solides, avec des tailles de seulement quelques millionièmes de mètre de diamètre. Les observations de HST ont suggéré des grains solides plus de dix fois plus gros.
Pour résoudre le paradoxe, Acke et ses collègues suggèrent que les grains de poussière doivent être de gros agrégats duveteux, similaires aux particules de poussière libérées par les comètes dans notre propre système solaire. Ceux-ci auraient à la fois les bonnes propriétés thermiques et de diffusion.
Cependant, cela conduit à un autre problème.
La lumière brillante des étoiles de Fomalhaut devrait projeter très rapidement de petites particules de poussière hors de la ceinture, mais ces grains semblent y rester abondants.
Ainsi, la seule façon d'expliquer la contradiction est de réapprovisionner la ceinture par des collisions continues entre des objets plus gros en orbite autour de Fomalhaut, créant de la poussière.
Ce n'est pas la première fois que des preuves de collisions cométaires sont observées autour d'une autre étoile. L'année dernière, les astronomes utilisant le télescope spatial Spitzer ont détecté une activité ressemblant à un événement de type «bombardement lourd» où des corps glacés du système solaire extérieur frappaient probablement des mondes rocheux plus près de l'étoile.
À Fomalhaut, cependant, pour maintenir la ceinture, le taux de collisions doit être remarquable: chaque jour, l'équivalent de deux comètes de 10 km ou de 2000 comètes de 1 km doivent être complètement écrasées en petites particules de poussière duveteuses.
Afin de maintenir le taux de collision si élevé, les scientifiques disent qu'il doit y avoir entre 260 milliards et 83 billions de comètes dans la ceinture, selon leur taille. Ce n'est pas insondable, dit l'équipe, car notre propre système solaire a un nombre similaire de comètes dans son nuage d'Oort, qui se sont formées à partir d'objets dispersés à partir d'un disque entourant le Soleil quand il était aussi jeune que Fomalhaut.
«Ces belles images Herschel ont fourni les informations cruciales nécessaires pour modéliser la nature de la ceinture de poussière autour de Fomalhaut», a déclaré Göran Pilbratt, scientifique du projet Herschel de l'ESA.
Source: ESA
