Quand des étoiles comme notre soleil meurent, tout ce qui reste est un noyau exposé - une naine blanche. Une planète en orbite autour d'une naine blanche présente une opportunité prometteuse de déterminer si la vie peut survivre à la mort de son étoile, selon les chercheurs de l'Université Cornell.

Dans une étude publiée dans le Lettres de revues astrophysiques , ils montrent comment le prochain télescope spatial James Webb de la NASA pourrait trouver des signatures de vie sur des planètes semblables à la Terre en orbite autour de naines blanches.

Une planète en orbite autour d'une petite étoile produit de forts signaux atmosphériques lorsqu'elle passe devant, ou "transit, " son étoile hôte. Les naines blanches poussent cela à l'extrême :elles sont 100 fois plus petites que notre soleil, presque aussi petit que la Terre, offrant aux astronomes une occasion rare de caractériser les planètes rocheuses.

"Si des planètes rocheuses existent autour des naines blanches, nous pourrions repérer des signes de vie sur eux dans les prochaines années, " a déclaré l'auteur correspondant Lisa Kaltenegger, professeur agrégé d'astronomie au College of Arts and Sciences et directeur du Carl Sagan Institute.

Co-auteur principal Ryan MacDonald, chercheur associé à l'institut, dit le télescope spatial James Webb, lancement prévu en octobre 2021, est idéalement placé pour trouver des signatures de vie sur des exoplanètes rocheuses.

"En observant des planètes semblables à la Terre en orbite autour de naines blanches, le télescope spatial James Webb peut détecter l'eau et le dioxyde de carbone en quelques heures, " a déclaré MacDonald. " Deux jours de temps d'observation avec ce puissant télescope permettraient la découverte de gaz de biosignature, comme l'ozone et le méthane."

La découverte de la première planète géante en transit en orbite autour d'une naine blanche (WD 1856+534b), annoncé dans un article séparé, dirigé par le co-auteur Andrew Vanderburg, professeur assistant à l'Université du Wisconsin, Madison — prouve l'existence de planètes autour des naines blanches. Kaltenegger est co-auteur de cet article, également.

Cette planète est une géante gazeuse et donc incapable de maintenir la vie. Mais son existence suggère que de plus petites planètes rocheuses, qui pourrait soutenir la vie, pourrait également exister dans les zones habitables des naines blanches.

"Nous savons maintenant que des planètes géantes peuvent exister autour de naines blanches, et les preuves remontent à plus de 100 ans montrant des matériaux rocheux polluant la lumière des naines blanches. Il y a certainement de petites roches dans les systèmes naines blanches, " a déclaré MacDonald. " C'est un saut logique d'imaginer une planète rocheuse comme la Terre en orbite autour d'une naine blanche. "

Les chercheurs ont combiné des techniques d'analyse de pointe couramment utilisées pour détecter des gaz dans des atmosphères d'exoplanètes géantes avec le télescope spatial Hubble avec des atmosphères modèles de planètes naines blanches issues de recherches antérieures sur Cornell.

Le satellite Transiting Exoplanet Survey de la NASA recherche maintenant de telles planètes rocheuses autour des naines blanches. Si et quand l'un de ces mondes est trouvé, Kaltenegger et son équipe ont développé des modèles et des outils pour identifier les signes de vie dans l'atmosphère de la planète. Le télescope Webb pourrait bientôt commencer cette recherche.

Les implications de trouver des signatures de vie sur une planète en orbite autour d'une naine blanche sont profondes, dit Kaltenegger. La plupart des étoiles, y compris notre soleil, finiront un jour en naines blanches.

"Et si la mort de la star n'était pas la fin de la vie ?" elle a dit. « La vie pourrait-elle continuer, même une fois que notre soleil est mort ? Des signes de vie sur des planètes en orbite autour de naines blanches ne montreraient pas seulement l'incroyable ténacité de la vie, mais peut-être aussi un aperçu de notre avenir."