La conception d'un artiste d'une ceinture de poussière autour d'une étoile brillante. Des preuves d'un tel anneau de débris avec une composition variable dans le temps ont été trouvées autour d'une faible étoile naine blanche, amenant les scientifiques à proposer que les collisions et les agglomérations entre les composants du disque peuvent conduire à l'éclaircissement et à l'obscurcissement de la lumière des étoiles comme observé. Crédit :Télescope spatial Spitzer de la NASA et Observatoire spatial Herschel de l'Agence spatiale européenne
La variabilité stellaire a longtemps offert un aperçu des propriétés physiques des étoiles. L'étoile Mira (Omicron Ceti), par exemple, a été ainsi nommé en 1596 par des astronomes néerlandais qui ont été étonnés par son éclaircissement miraculeux à cause de ce que nous savons maintenant être dû aux changements périodiques de sa taille et de sa température. Une variabilité beaucoup moins dramatique peut également être causée lorsqu'une étoile a un disque de poussière qui bloque occasionnellement une partie de sa lumière vue de la Terre. Les étoiles plus petites et plus faibles sont généralement hors de portée pour les études de variabilité, mais parfois leurs disques (quand ils en ont) peuvent générer suffisamment de débris pour affecter les changements détectables de la lumière des étoiles.
Pour les astronomes intéressés par la façon dont les planètes se sont formées à partir de disques de poussière autour d'étoiles de tous types, ces petits systèmes ont le potentiel de restreindre l'image plus large de la formation et de l'évolution des planètes, surtout s'ils signalent un événement dramatique ou une phase évolutive importante comme la phase de bombardement lourd tardif de notre système solaire. Certains changements dans les disques exoplanétaires ont déjà été repérés. Comètes, par exemple, sont connus pour être présents dans une poignée de systèmes à travers des variations dans les spectres optiques et ultraviolets des étoiles et via une gradation stellaire irrégulière.
Une étoile naine blanche est le produit final évolutif d'étoiles comme notre soleil qui, dans sept milliards d'années environ, ne pourra plus continuer à brûler son combustible nucléaire. Avec seulement environ la moitié de sa masse restante, il rétrécira à une fraction de son rayon et deviendra une naine blanche. Les étoiles naines blanches sont communes, le plus célèbre étant le compagnon de l'étoile la plus brillante du ciel, Sirius. L'astronome CfA Scott Kenyon faisait partie d'une équipe qui étudie l'étoile naine blanche GD56 depuis 11,2 ans, et a vu sa lumière augmenter et diminuer d'environ 20%, ce qui correspond à la production de poussière ou à l'épuisement de son disque.
L'équipe a utilisé la caméra IRAC sur Spitzer, la mission WISE, et des observations au sol des télescopes UKIRT et Keck pour caractériser ces fluctuations. Ils ont constaté qu'il n'y avait aucun changement dans la couleur de la lumière, impliquant que toute la poussière détruite ou créée était à peu près à la même température, et était donc probablement situé à environ la même distance de l'étoile. Les scientifiques émettent l'hypothèse que l'attraction gravitationnelle ou le broyage collisionnel entre les particules du disque sont responsables des diminutions ou des augmentations, respectivement, dans la zone poussiéreuse du disque et donc dans l'obscurcissement variable.
Ces types d'activités de disque sont connus pour être courants dans les disques autour de jeunes étoiles, mais étaient inattendues des étoiles beaucoup plus anciennes comme cette naine blanche. Les auteurs concluent en notant qu'un traitement actif de la poussière comme celui qui se produit ici peut entraîner la chute de matière sur l'étoile et la détection d'une abondance accrue d'éléments dans le spectre stellaire.
