Quelle est la valeur pour la science des exoplanètes de passer au crible les anciennes observations astronomiques? Beaucoup, comme le montre une récente découverte de la Carnegie Institution for Science. Le spectre d'une plaque de verre d'une naine blanche solitaire voisine connue sous le nom d'étoile de Van Maanen montre la présence de débris rocheux qui sonnent dans le système, donnant naissance à un état récemment reconnu comme «nain blanc pollué».
Commençons par remettre les pendules à l'heure. Ce n'est pas, comme de nombreux médias l'ont rapporté, une nouvelle découverte d'exoplanète en soi… ni même une ancienne pré-découverte d'un monde connu. Les astronomes n'ont pas encore réussi à attraper une exoplanète de bonne foi en orbite autour de l'étoile de Van Maanen. Mais évidemment, il se passe quelque chose d'intéressant dans le système qui mérite un examen plus approfondi.
La découverte: tout a commencé lorsque l'astronome Jay Farihi de l'University College London a demandé des observations précoces de l'étoile au Carnegie Institute. Datant de 1917, la plaque montre le spectre ressemblant à un code à barres de l'étoile. L'astronome Walter Adams a capturé l'image de l'observatoire du mont Wilson, notant sur la manche que l'étoile à l'aspect «ordinaire» (l'étoile de Van Maanen n'a pas été identifiée comme une naine blanche jusqu'en 1923) était peut-être simplement un peu plus chaude que notre propre soleil.
Mais pour l'œil entraîné de Farihi, quelque chose se passait avec la star de Van Maanen. Plus précisément, c'est la présence du troisième ensemble de raies d'absorption entre la paire standard qui a montré des signes de calcium, de magnésium et de fer - des matériaux qui auraient dû depuis longtemps se fondre dans le noyau dense de l'étoile dégénérée. D'une manière ou d'une autre, ces lourds - rappelez-vous, pour un astronome, le tableau périodique se compose d'hydrogène, d'hélium et de «métaux» - étaient reconstitués par le haut.
"La réalisation inattendue que cette plaque de 1917 de nos archives contient les premières preuves enregistrées d'un système de naine blanche polluée est tout simplement incroyable", explique le directeur de l'Observatoire Carnegie John Mulchaey dans un récent communiqué de presse. "Et le fait qu'elle ait été faite par un astronome aussi éminent de notre histoire que Walter Adams augmente l'excitation."
Le fait même que cette preuve cruciale se trouvait sur une plaque enfermée dans un coffre-fort pendant une décennie est incroyable. Nous savons maintenant que des anneaux rocheux de débris autour d'étoiles naines blanches peuvent donner naissance à ce que l'on appelle des naines blanches polluées. Et là où il y a des débris, il y a souvent des planètes. Alors que de nouveaux chasseurs d'exoplanètes tels que TESS, JWST, WFIRST, LSST et Gemini Planet Imager commencent à parcourir le ciel, nous ne serions pas du tout surpris si l'étoile de Van Maanen se révélait avoir des planètes.
Le Carnegie Institute possède une collection de 250 000 plaques de verre provenant des observatoires Las Campanas, Mount Wilson et Palomar datant de plus d'un siècle. Ces spectres stellaires ont été minutieusement examinés par le «globe oculaire Mk-1», et ont permis aux premiers astronomes tels que Annie Jump Cannon et Henrietta Swan Leavitt de classer les étoiles par couleur et température et d'identifier les bougies à distance standard appelées variables céphéides. Les deux concepts sont encore utilisés par les astronomes aujourd'hui.
Trouver l'étoile de Van Maanen
Situé à 14 années-lumière de distance, le mouvement propre élevé de l'étoile de Van Maanen a été remarqué pour la première fois par Adriaan Van Maanen en 1917, la même année où la plaque a été fabriquée. Un mouvement propre élevé indique qu'une étoile est située près de notre voisinage solaire. L'étoile de Van Maanen est la troisième naine blanche découverte (après Sirius B et 40 Eridani B) et la troisième la plus proche de notre Soleil (après Sirius B et Procyon B). L'étoile de Van Maanen détient également la distinction d'être la naine blanche solitaire la plus proche de notre système solaire.
Située dans la constellation des Poissons, l'étoile de Van Maanen brille à une magnitude +12,4. Il a également fait notre liste pratique d'étoiles naines blanches pour les télescopes de jardin.
De nombreuses fausses alarmes de découvertes d'exoplanètes revendiquées parsèment l'histoire de 20e l'astronomie du siècle. L'une des plus notoires était les affirmations d'une planète en orbite autour de l'étoile de Barnard, trahie par de prétendues oscillations détectées dans son mouvement propre élevé. La première vraie exoplanète moderne était en fait un trio découvert en orbite autour du pulsar PSR B1257 + 12 en 1994. Ironiquement, bien que le décompte de l'exoplanète se situe maintenant à 2108 et compte, aucun monde connu n'a été identifié autour de l'étoile de Barnard.
Quels autres secrets futurs ces vieilles plaques de verre recèlent-elles? "Nous avons une tonne d'histoire dans notre sous-sol", explique Mulchaey dans le communiqué de presse de ce mois-ci. "Qui sait quelles autres découvertes nous pourrions dénicher à l'avenir?"
