Les jeunes systèmes planétaires ne se construisent pas dans le calme. En observant 21 disques de débris dits « extrêmes », le télescope spatial James-Webb a permis à une équipe d’astronomes de distinguer deux familles de collisions, selon la composition de la poussière qui entoure leurs étoiles.
La silice comme traceur d’impacts géants
Ces disques contiennent beaucoup de poussière chaude, des grains plus petits que ceux des disques protoplanétaires classiques et une luminosité irrégulière. L’ensemble pointe vers des collisions répétées qui broient et réchauffent la matière.
Environ un tiers des systèmes étudiés sont riches en silice. Les chercheurs interprètent cette signature comme le résultat d’impacts très énergétiques entre corps de taille comparable à Mars, capables de vaporiser une partie importante de leur roche. Cette catégorie n’a été observée que autour de systèmes âgés de moins de 300 millions d’années.
Les deux autres tiers sont pauvres en silice. Ils correspondraient à des collisions moins violentes, mais toujours massives, entre objets d’échelle lunaire. Ces systèmes couvrent une gamme d’âges plus large et montrent des variations de luminosité plus importantes.
Un échantillon rare, pas une histoire universelle
Les disques extrêmes ne représenteraient qu’environ 1 % des disques de débris observés. L’étude ne montre donc pas que toutes les planètes passent nécessairement par les mêmes épisodes. Elle offre plutôt un laboratoire naturel pour relier chimie de la poussière, énergie des impacts et âge des systèmes.
Notre propre Système solaire a probablement connu des chocs comparables. L’hypothèse dominante sur la formation de la Lune implique l’impact d’un objet de la taille de Mars sur la jeune Terre. La comparaison reste cependant indirecte : Webb observe aujourd’hui d’autres étoiles, et les astronomes reconstruisent leur histoire à partir de la lumière infrarouge et de modèles physiques.
Les résultats ont été publiés le 1er octobre dans The Astrophysical Journal. Ils élargissent fortement un échantillon auparavant limité à quelques cas repérés par le télescope Spitzer, désormais hors service.
