Une équipe d’astronomes a identifié deux exoplanètes massives orbitant autour de naines blanches. Ces étoiles très denses sont caractéristiques des étoiles en fin de vie : c’est d’ailleurs le destin de notre Soleil, qui entamera sa transition dans plusieurs milliards d’années. Cette découverte permet d’entrevoir à quoi ressemblera notre Système solaire à ce moment-là…

Les étoiles ont une durée de vie limitée : elles sont essentiellement composées d'hydrogène, et s'en servent comme combustible pour engendrer des réactions de fusion dans leur cœur. Lorsqu'elles ont consommé tout leur hydrogène, elles entrent en fin de vie. Les étoiles les plus massives - qui consomment plus rapidement leur hydrogène et ont donc une durée de vie plus courte - explosent en supernovae ; les plus petites, quant à elles, deviennent des géantes rouges. C'est le sort qui attend notre Soleil dans environ cinq milliards d’années. Lors de cette transition, l'étoile expulse ses couches de matière externes, et gonfle de manière démesurée : selon les modèles, la géante rouge qui résultera de la mort du Soleil englobera les orbites de Mercure, Vénus, la Terre et même peut-être Mars. Lorsque toutes ses couches externes seront expulsées, il n'en restera au centre qu'un petit astre très dense, que l'on appelle une naine blanche. Certains scientifiques pensent d'ailleurs que des disques de débris peuvent subsister autour de ces petites étoiles, dans lesquelles de nouvelles générations de planètes peuvent se former.

Qu’advient-il aux planètes lorsque leur étoile meurt ?

Même si l'on a encore du temps pour y réfléchir, les astronomes se demandent comment la transition du Soleil vers une géante rouge, puis vers une naine blanche, impactera les planètes du Système solaire. Les modèles théoriques indiquent que les planètes internes (jusqu'à l'orbite de Mars) seront totalement englouties par la géante rouge ; mais les planètes externes - Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune - devraient survivre à cet évènement cataclysmique. Avec la diminution progressive de la masse de l'étoile, et donc des forces de gravité qu'elle engendre, les planètes externes s'en éloigneront petit à petit. Elles devraient donc subsister face à la mort de leur étoile, et continuer à orbiter autour des naines blanches qui en résulteront. Mais en l'absence de preuves, ces modèles ne restent que théoriques.

Les étoiles ne sont pas immuables : elles vivent de quelques millions d'années pour les plus grosses à plusieurs dizaines de milliards d'années pour les plus petites. © Éditions Larousse

Deux planètes découvertes autour de naines blanches

Pour tenter d'affirmer ou non cette hypothèse, une équipe d'astronomes a braqué les capteurs du télescope spatial James-Webb sur plusieurs naines blanches. Ils ont découvert deux exoplanètes massives orbitant à 11,5 et 34,6 unités astronomiques de deux naines blanches, WD 1202-232 et WD 2105-82, respectivement âgées de 5,3 et 1,6 milliards d'années. Leurs travaux sont disponibles sur ArXiv. Ces deux planètes présentent des masses comprises entre une et sept fois celle de Jupiter, la plus massive des planètes du Système solaire. De plus, elles sont situées à des distances de leur étoile similaires à celles des géantes gazeuses du Système solaire. Si ces planètes se sont formées en même temps que leur étoile, cette découverte consisterait en la première preuve que les planètes du Système solaire externe pourraient survivre à la transition du Soleil en une géante rouge, puis en une naine blanche.