Pour la première fois, on a observé une étoile en train d’avaler une planète

Comme elle vieillissait, une étoile proche de la constellation de l’Aigle a naturellement enflé démesurément, et n’a fait qu’une bouchée de la planète qui se trouvait trop près d’elle, selon la première observation d’un tel phénomène par des astronomes.

Ces derniers avaient déjà constaté les prémisses et les conséquences d’un événement de la sorte. «Ce qui nous manquait était de surprendre l’étoile à ce moment, quand on a une planète qui subit un tel sort», déclare Kishalay De, postdoctorant à l’Institut Kavli du MIT (Massachusetts Institute of Technology) et premier auteur de l’étude parue mercredi dans «Nature».

Au passage, c’est ce qui attend la Terre, mais d’ici environ 5 milliards d’années, quand le Soleil, arrivant à la fin de son existence en tant que naine jaune, enflera en géante rouge. Au mieux, sa taille et sa température transformeront la planète bleue en gros rocher en fusion. Au pire, elle y disparaîtra corps et biens.

Tout commence en mai 2020, quand Kishalay De observe grâce à une caméra spéciale de l’observatoire du Caltech une étoile qui s’est mise à briller cent fois plus fort que d’ordinaire durant environ dix jours. Elle se trouve dans la galaxie, à quelque 12’000 années-lumière de la Terre. Il s’attend alors à observer un système stellaire binaire, dans lequel deux étoiles sont en orbite l’une autour de l’autre. La plus massive déchire l’enveloppe de la plus légère et émet de la lumière à chaque bouchée.

«Cela ressemblait à une fusion d’étoiles», raconte l’astronome lors d’un briefing mené avec des coauteurs de l’étude, dépendant du Harvard-Smithsonian et du Caltech, deux instituts de recherche américains. Mais l’analyse de la lumière émise par l’étoile va révéler la présence de nuages de molécules trop froids pour être issus d’une fusion d’étoiles.

Surtout, l’équipe va déterminer que l’étoile, «similaire au Soleil», a relâché une quantité d’énergie un millier de fois plus faible que celle attendue si elle fusionnait avec une autre étoile. Cette quantité d’énergie détectée correspondant à celle d’une planète comme Jupiter.

À l’échelle cosmique, qui se compte en milliards d’années, sa fin a été extrêmement rapide. D’autant plus qu’elle était «très proche de l’étoile, elle en faisait le tour en moins d’un jour», selon Kishalay De. Les observations indiquent que l’enveloppe de la planète a été déchirée par les forces de gravitation de l’étoile pendant quelques mois au plus, avant d’être absorbée. C’est cette dernière phase qui a produit l’éclat lumineux durant environ dix jours.

«L’étoile ingère un objet beaucoup plus froid que sa propre surface, de plusieurs milliers de degrés», explique Miguel Montargès, astrophysicien au LESIA de l’Observatoire de Paris-PSL: «C’est comme si vous mettiez un glaçon dans une casserole en ébullition, ce qu’il vaut mieux ne pas faire, à cause des échanges de température.»

Dans cette réaction, l’étoile a éjecté dans l’espace interstellaire de grands nuages de gaz qui ont ensuite refroidi pendant des mois en se transformant en nuages de poussière. La digestion s’est faite sans heurts, selon Morgan MacLeod, coauteur de l’étude et astrophysicien du Centre d’astrophysique du Harvard-Smithsonian. Les scientifiques ont vu après coup «l’étoile se contracter lentement et reprendre sa taille précédente», a-t-il dit.

Les astronomes estiment qu’un tel événement pourrait survenir jusqu’à plusieurs fois par an dans notre galaxie, qui compte au moins cent milliards d’étoiles et sans doute au moins autant de planètes.