Quand une étoile comme notre soleil devient très vieille, après sept milliards d'années environ, elle se rétrécira à une fraction de son rayon et deviendra une étoile naine blanche, n'est plus en mesure de soutenir la combustion nucléaire. L'étude des systèmes planétaires plus anciens autour des naines blanches fournit des indices sur le destin à long terme de notre Soleil et de son système planétaire. On s'attend à ce que l'atmosphère d'une étoile naine blanche décompose tout matériau qui s'y accumule en éléments chimiques constitutifs, puis les stratifie en fonction de leurs poids atomiques. Le résultat est que le visible, les couches supérieures de l'atmosphère d'une naine blanche ne devraient contenir qu'une combinaison d'hydrogène, hélium (et un peu de carbone). Environ mille étoiles naines blanches, cependant, montrent des preuves dans leurs spectres de pollution par une certaine forme de matériau rocheux. Cela suggère qu'il est fréquent, l'accumulation continue sur ces étoiles naines blanches de matériel fragmentaire provenant de quelque part - les origines précises ne sont pas claires.

Les astronomes du CFA Matt Payne et Matt Holman, avec deux collègues, ont réalisé une série de simulations de l'évolution tardive des systèmes planétaires pour tenter de comprendre d'où pourrait provenir ce matériau. On savait déjà que les lunes des planètes peuvent être facilement éjectées de leur orbite lors des interactions planète-planète dans les systèmes de naines blanches. La question était de savoir si ces lunes libérées pourraient elles-mêmes s'accumuler sur l'étoile pour fournir les éléments polluants, ou s'ils pourraient agir pour disperser des astéroïdes vers l'étoile. La difficulté a été les limites de calcul de la simulation d'un système évolutif complexe qui comprenait les lunes autour des planètes.

Les astronomes ont développé une technique de simulation de l'évolution des systèmes sans lune, mais ensuite en rajoutant les lunes à un stade ultérieur de manière cohérente. Quand ils l'ont fait, ils ont découvert que les lunes libérées serpentaient souvent autour des confins de leur système stellaire (bien à l'intérieur d'une unité astronomique de leur étoile), et en conséquence pourraient soit tomber dans l'étoile eux-mêmes, soit frapper des astéroïdes plus petits, comètes, ou d'autres petits corps sur l'étoile. Il semble donc que les deux processus soient à l'œuvre. Le résultat fournit une première évaluation de ce qui peut arriver aux lunes une fois qu'elles ne sont plus liées dans les systèmes de naines blanches. De futures études sont prévues pour déterminer l'importance relative du matériau lunaire libéré.