Découverte scientifique majeure sur le rôle des étoiles massives dans la naissances des systèmes solaires

Des chercheurs du CNRS ont fait une découverte majeure : l’importance du rayonnement d’étoiles massives dans la formation des systèmes planétaires. Explications.

Cela fait plus d’un 1 an et demi qu’ils étudient la nébuleuse d’Orion. Des astrophysiciens du CNRS ont alors fait une découverte majeure quant à l’origine des systèmes planétaires.

Orion et la naissance d’un système planétaire

La nébuleuse d’Orion est une pouponnière d’étoiles. À l’intérieur les scientifiques du CNRS étudient la naissance d’un système planétaire nommé “d203-506”.

Car les planètes ne se forment pas seules mais au sein d’un amas d’étoiles où elles sont des dizaines voire des milliers. À l’intérieur de cet amas d’étoiles, coexistent les étoiles telles que nous les connaissons mais aussi des étoiles massives. Ces dernières rayonnent sur des distances de plusieurs années-lumière. Par comparaison, elles sont 100 000 fois plus lumineuses que le soleil.

Le rôle des étoiles massives

Ces étoiles massives, par leur rayonnement ultraviolet, jouent un rôle déterminant dans la formation de systèmes planétaires. En fonction de la masse de l’étoile au centre du système, ce rayonnement peut favoriser la formation de planètes ou aboutir à leur destruction. “Elles chauffent la matière qui est présente autour de ces jeunes étoiles et créent un courant”, explique Olivier Berné, chercheur au CNRS et responsable du projet Orion. “La matière s’échappe alors de l’étoile et n’est plus disponible pour former des planètes. Ces étoiles massives peuvent donc supprimer la création de systèmes planétaires.” Une situation observée sur le système d203-506, d’une densité insuffisante, il a peu de chance de dépasser la phase embryonnaire.

La naissance du système solaire

C’est aussi ce qui s’est passé lors de la formation du système solaire : une (ou plusieurs) étoile massive a rayonné sur le soleil en formation. Mais cette fois, le soleil, grâce à l’importance de sa masse et de sa gravité, a su résister aux effets du rayonnement de cette étoile et poursuivre son développement.

Cette étoile massive a aujourd’hui disparu. Aucune d'elles ne vit plus de quelques millions d’années. Le soleil est, lui âgé de 4,5 milliards d’années.

Une découverte rendue possible par James Webb

Le rôle de ces étoiles massives n’avait jusqu’ici pas ou peu été étudié. La puissance du télescope James Webb permet pour la première fois de les étudier et de déterminer leur action. “James Webb nous a transmis des observations très précises comme la densité ou la température de ces étoiles massives”, indique l’astrophysicien. “Nous avons désormais les informations qui nous manquaient pour décrire et mesurer très précisément l’effet de ces étoiles sur les systèmes planétaires naissants.”

Des informations exploitées par les chercheurs du CNES, du CNRS de l’Université Toulouse Sabatier, de l’Université Paris-Saclay, de l’Université Cergy Paris, de l’Observatoire de Paris-PSL et de Sorbonne Université pour aboutir à cette étude. Les résultats, d’une précision inédite, sont publiés ce vendredi 1er mars à la Une du magazine Science.

Ces chercheurs espèrent maintenant voir leur programme une nouvelle fois retenu par la NASA pour l’exploitation du télescope James Webb. La poursuite de leurs travaux permettra alors d’étudier l’action des étoiles massives sur d’autres systèmes planétaires d’Orion, de rechercher des molécules d’eau à l’intérieur de la nébuleuse, mais aussi d’étudier le fonctionnement de planètes errantes.