L'exoplanète présumée, nommé Fomalhaut b, a été annoncé pour la première fois en 2008, sur la base des données de 2004 et 2006. Il était clairement visible dans plusieurs années d'observations Hubble, qui a révélé qu'il s'agissait d'un point en mouvement. Jusque là, les preuves d'exoplanètes avaient principalement été déduites par des méthodes de détection indirectes, tels que de subtils va-et-vient stellaires et les ombres des planètes passant devant leurs étoiles.

Contrairement à d'autres exoplanètes imagées directement, cependant, des énigmes ont surgi avec Fomalhaut b. L'objet était brillant en lumière visible - très inhabituel pour une exoplanète, qui est tout simplement trop petit pour refléter suffisamment de lumière de son étoile hôte pour être vu de la Terre. À la fois, il n'avait aucune signature thermique infrarouge détectable - encore une fois, très inhabituel, comme une planète doit être assez chaude pour briller dans l'infrarouge, surtout un jeune comme Fomalhaut b. Les astronomes ont conjecturé que la luminosité supplémentaire provenait d'une énorme coquille ou d'un anneau de poussière encerclant la planète qui pourrait avoir été liée à une collision.

« Notre étude, qui a analysé toutes les données d'archives Hubble disponibles sur Fomalhaut, a révélé plusieurs caractéristiques qui, ensemble, brossent un tableau selon lequel l'objet de la taille d'une planète n'a peut-être jamais existé en premier lieu, " dit Gaspar.

L'équipe souligne que le dernier clou dans le cercueil est venu lorsque leur analyse des données des images de Hubble prises en 2014 a montré que l'objet avait disparu, à leur incrédulité. Ajoutant au mystère, les images précédentes montraient que l'objet s'estompait continuellement au fil du temps, ils disent.

"Clairement, Fomalhaut b faisait des choses qu'une véritable planète ne devrait pas faire, " dit Gaspar.

L'interprétation est que Fomalhaut b s'étend lentement à partir du smashup qui a projeté un nuage de poussière en train de se dissiper dans l'espace. En tenant compte de toutes les données disponibles, Gaspar et Rieke pensent que la collision s'est produite peu de temps avant les premières observations faites en 2004. le nuage de débris, constitué de particules de poussière d'environ 1 micron, ou environ 1/50ème du diamètre d'un cheveu humain - est en dessous de la limite de détection de Hubble. On estime que le nuage de poussière s'est maintenant étendu à une taille supérieure à l'orbite de la Terre autour du soleil.

Tout aussi déconcertant est que l'équipe signale que l'objet est plus probablement sur une voie d'évacuation, plutôt que sur une orbite elliptique, comme prévu pour les planètes. Ceci est basé sur le fait que les chercheurs ont ajouté des observations ultérieures aux tracés de trajectoire à partir de données antérieures.

"Un nuage de poussière massif récemment créé, subissant des forces radiatives considérables de l'étoile centrale Fomalhaut, serait placé sur une telle trajectoire, " a déclaré Gaspar. " Notre modèle est naturellement capable d'expliquer tous les paramètres observables indépendants du système :son taux d'expansion, son évanouissement et sa trajectoire."

Parce que Fomalhaut b est actuellement à l'intérieur d'un vaste anneau de débris glacés entourant l'étoile Fomalhaut, les corps en collision seraient probablement un mélange de glace et de poussière, comme les comètes qui existent dans la ceinture de Kuiper sur la frange externe de notre système solaire. Gaspar et Rieke estiment que chacun de ces corps ressemblant à des comètes mesurait environ 125 milles de diamètre, environ la moitié de la taille de l'astéroïde Vesta.

Les auteurs disent que leur modèle explique toutes les caractéristiques observées de Fomalhaut b. Modélisation sophistiquée de la façon dont la poussière se déplace dans le temps, fait sur un cluster d'ordinateurs à UArizona, montre qu'un tel modèle est capable d'ajuster quantitativement toutes les observations. D'après les calculs de l'auteur, le système Fomalhaut, situé à environ 25 années-lumière de la Terre, peut connaître un de ces événements seulement tous les 200, 000 ans.

Gaspar et Rieke, ainsi que d'autres membres de l'équipe, observeront également le système Fomalhaut avec le prochain télescope spatial James Webb de la NASA au cours de sa première année d'opérations scientifiques. L'équipe imagera directement les régions chaudes internes du système, et pour la première fois dans un système stellaire autre que le nôtre, ils obtiendront des informations détaillées sur l'architecture de l'insaisissable ceinture d'astéroïdes de Fomalhaut. L'équipe recherchera également des planètes de bonne foi en orbite autour de Fomalhaut qui pourraient encore attendre d'être découvertes.

Le papier, "De nouvelles données et modélisations HST révèlent une collision planétésimale massive autour de Fomalhaut, " est publié dans le Actes de l'Académie nationale des sciences ( PNAS ).