Lorsque les astronomes observent certains nains du passé, ils remarquent parfois une petite quantité d’hydrogène emprisonnée dans les couches supérieures d’une étoile. On pense que cette minuscule enveloppe stellaire est le résultat de l'absorption de l'hydrogène interstellaire, mais l'équipe de chercheurs suggère que cela est dû à autre chose: très probablement, les comètes glissent dans l'ancienne atmosphère de naines blanches du nuage d'Oort.
Les naines blanches se forment après que les étoiles du type solaire consomment la plus grande partie de leur carburant en hydrogène. Cela fait passer l'étoile d'un état plus calme à un état plus cruel - un géant rouge. Finalement, après les puissantes convulsions stellaires, la géante rouge explose, laissant à sa place un nain blanc dense.
La structure de la naine blanche n'est pas supportée par une pression externe dont la source est une réaction thermonucléaire, mais par la pression quantique créée par les électrons restants, qui interfèrent avec sa propre gravité. Cet équilibre entre les forces crée un objet stellaire très dense, qui peut avoir une masse comparable au Soleil, mais qui a le diamètre de la Terre. Ainsi, les naines blanches peuvent continuer à briller pendant des milliards d'années.
Les astronomes observent, lorsqu'ils observent le spectre des naines blanches, que nombre d'entre elles ont une atmosphère riche en métaux divers. Du point de vue de l'astronomie, cela signifie que des éléments piégés dans les couches supérieures de la naine blanche sont plus lourds que l'hélium. Selon les éléments présents, les astronomes interprètent ces empreintes astronomiques comme le résultat de la destruction d'astéroïdes ou même de planètes ayant survécu à la mort de leur étoile. Ce matériau déchiqueté et poussiéreux, sous la forme de pluie, se répand sur les naines blanches, laissant des empreintes spectroscopiques de la mort des systèmes planétaires. Cette zone explorée de la naine blanche conduit les scientifiques à des observations fascinantes de systèmes étoiles ressemblant à notre système solaire, ou plutôt, cela ressemblera à dans quelques milliards d'années lorsque notre soleil sera à court de carburant et deviendra un nain blanc. Les planètes et les astéroïdes situés à côté du cadavre de notre Soleil seront déchirés, enrichissant ainsi la naine blanche de notre Soleil en métaux.
Dans une nouvelle étude, acceptée pour publication dans les Avis mensuels de la Royal Astronomical Society, l'astrophysicien Dmitry Veras et ses collègues de l'Université de Warwick ont découvert un mécanisme possible qui relie l'atmosphère d'un nain blanc à non pas à l'hydrogène, mais aux métaux.
"Nous étudions la possibilité que l'accumulation progressive des comètes de l'Oort, qui constituent une riche source d'hydrogène, contribue à une augmentation évidente du volume d'hydrogène dans l'atmosphère d'un nain blanc", écrit Veras.
"Avant, on pensait que l'accumulation d'hydrogène dans une atmosphère de nain blanc était le résultat de l'hydrogène interstellaire recueilli par un nain blanc, mais pour les valeurs observées, il doit y avoir une autre source", explique Veras.
Notre système solaire a une région de l'espace contenant des milliards de corps de glace - des comètes. Cette région, connue sous le nom de nuage d'Oort, est située à une distance d'une année-lumière. Périodiquement, avec un passage proche des étoiles, le calme gravitationnel des comètes est rompu et les assomme hors du nuage d'Oort. Sous la force de gravité du Soleil, les comètes commencent leur voyage vers la partie interne du système solaire. La présence de comètes a été détectée autour d'autres étoiles, principalement en raison de la détection de poussière de comète autour d'étoiles jeunes. Mais l'équipe Veras, utilisant une simulation sur ordinateur, montre que la trace spectroscopique d'hydrogène dans l'atmosphère entourant les étoiles naines blanches est due à la chute de comètes de l'ex-nuage d'Oort.
Les chercheurs ont noté que seul un petit nombre de naines blanches portant des traces de la présence d'hydrogène ont été étudiées et que la plupart d'entre elles sont situées assez près du Soleil et dans la direction du bulbe galactique (le centre de la Voie lactée). C'est dans cette région, où les marées galactiques et les vents stellaires sont les plus forts, peut-être une influence plus forte sur les nuages exotiques.
Ceci est un autre exemple de la fascination des systèmes de nains blancs: ce sont des restes d'étoiles mortes, mais nous observons toujours un comportement dynamique intéressant.
