Les astronomes ont observé directement une deuxième collision planétaire autour de l’étoile Fomalhaut, située à seulement 25 années-lumière de la Terre. L’événement, capturé par le télescope spatial Hubble de la NASA/ESA, s’ajoute aux preuves croissantes selon lesquelles les impacts planétésimaux sont beaucoup plus fréquents dans certains systèmes qu’on ne le pensait auparavant. Cela fait du système de Fomalhaut un laboratoire naturel unique pour étudier les premières étapes chaotiques de la formation planétaire.
La découverte d’une deuxième collision
L’étoile Fomalhaut, déjà connue pour son grand disque de débris et une planète précédemment détectée (mais maintenant contestée) appelée Fomalhaut b, a révélé une nouvelle source ponctuelle de lumière en 2023. Cet objet nouvellement observé, baptisé « cs2 », est apparu dans la même région autour de l’étoile où Fomalhaut b a été repéré pour la première fois deux décennies plus tôt. Les chercheurs, dirigés par le Dr Paul Kalas de l’Université de Californie à Berkeley, interprètent cela comme un nuage de poussière résultant d’une récente collision à haute énergie entre deux planétésimaux – des corps rocheux plus petits que les planètes mais plus gros que les astéroïdes.
Pourquoi est-ce important : L’observation directe de telles collisions est extrêmement rare. Contrairement à notre propre système solaire, qui s’est largement stabilisé dans une stabilité orbitale, Fomalhaut semble subir une évolution planétaire fréquente et violente.
Le mystère des impacts récurrents
La découverte est déroutante car les deux collisions observées – cs1 et cs2 – sont physiquement proches l’une de l’autre au sein du disque de débris de Fomalhaut. Si les impacts étaient véritablement aléatoires, ils devraient se produire sur une zone plus large. Le fait qu’ils se soient produits sur une période de 20 ans est également inhabituel.
Les modèles précédents suggéraient que de tels événements ne devraient se produire qu’une fois tous les 100 000 ans ou plus. Le fait que deux aient été observés successivement suggère soit une configuration instable au sein du système, soit un taux de collision plus élevé que prévu.
Implications pour la formation du système planétaire
Les scientifiques estiment que les planétésimaux en collision mesuraient environ 30 kilomètres (19 miles) de diamètre. Sur la base de ces observations, ils déduisent l’existence d’environ 300 millions d’objets similaires en orbite autour de Fomalhaut. Cette forte densité de planétésimaux suggère un stade précoce chaotique du développement du système.
“L’aspect passionnant de cette observation est qu’elle permet aux chercheurs d’estimer à la fois la taille des corps en collision et leur nombre dans le disque, une information qu’il est presque impossible d’obtenir par d’autres moyens”, a déclaré le Dr Mark Wyatt de l’Université de Cambridge. Les collisions en cours offrent une opportunité unique d’étudier la composition et les mécanismes de formation des planétésimaux en temps réel.
« Le système planétaire de Fomalhaut brillerait avec ces collisions » — Dr Paul Kalas
L’étude, publiée dans Science, renforce l’idée selon laquelle les systèmes planétaires évoluent au travers d’interactions fréquentes et violentes au début de leur vie. Ces collisions façonnent la répartition des débris, influencent les orbites planétaires et déterminent finalement l’architecture finale d’un système stellaire.
Le système Fomalhaut offre un rare aperçu de cette phase turbulente, fournissant des informations précieuses sur la façon dont les planètes se forment et sur la fréquence de tels environnements chaotiques dans la galaxie.
