Des chercheurs viennent de trouver une deuxième étoile “sphère de Dyson”

Lorsque les astronomes ont découvert, en octobre dernier, un étrange motif lumineux près d’une étoile lointaine appelée KIC 8462852, ils n’avaient rien observé de semblable auparavant.

Lorsqu’une planète passe devant une étoile, la luminosité de l’étoile baisse généralement d’environ 1 %, mais KIC 8462852 a connu des baisses allant jusqu’à 22 %, ce qui suggère que quelque chose d’énorme est en train de passer. Et maintenant, une deuxième étoile présentant d’étranges baisses de luminosité a été identifiée.

Nommée EPIC 204278916, l’étoile est estimée avoir un diamètre équivalent à celui du Soleil, mais sa masse est inférieure de moitié.

Elle a été découverte par la sonde Kepler de la NASA en 2014 et, depuis, une équipe d’astronomes dirigée par Simone Scaringi, de l’Institut Max Planck de physique extraterrestre, en Allemagne, observe ses creux de lumière, ou “courbes de lumière”.

Et cette chose est encore plus étrange que KIC 8462852.

Les chercheurs rapportent que sur 78,8 jours d’observations, EPIC 204278916 a présenté une diminution irrégulière de sa luminosité allant jusqu’à 65 % pendant environ 25 jours consécutifs.

Comme nous l’avons mentionné plus haut, quelque chose d’aussi énorme qu’une planète en orbite autour d’une étoile n’entraînera qu’une diminution de 1 % de l’intensité lumineuse de cette dernière

Lorsque les chercheurs ont tenté d’expliquer les baisses irrégulières et importantes de luminosité de KIC 8462852 – également connue sous le nom d’étoile de Tabby – ils ont trouvé deux explications plausibles et une explication… moins plausible.

La première explication plausible était que les courbes de lumière larges et irrégulières étaient causées par un essaim massif de comètes en orbite autour de l’étoile.

La seconde suggère que KIC 8462852 est une “étoile déformée” qui tourne si vite qu’elle devient “aplatie”, c’est-à-dire qu’elle a un rayon plus grand à l’équateur qu’aux pôles.

Comme l’explique Paul Gilster de Centauri Dreams, “cela produit des températures plus élevées et un ‘éclaircissement’ aux pôles, tandis que l’équateur est par conséquent plus sombre.”

L’explication pas si plausible est que l’assombrissement est causé par une sorte de sphère de Dyson – une sphère gigantesque faite de panneaux solaires qui encercle complètement une étoile, présentée dans plusieurs histoires de science-fiction.

“Les extraterrestres devraient toujours être la toute dernière hypothèse envisagée, mais cette sphère ressemble à quelque chose que l’on s’attendrait à voir construire par une civilisation extraterrestre”, a déclaré Jason Wright, astronome à la Penn State University, à The Atlantic au moment de la découverte.

Depuis lors, aucune des deux explications plausibles ne s’est avérée très convaincante.

Les chercheurs ont pratiquement rejeté l’hypothèse de l'”étoile déformée”, et une étude publiée en janvier dernier affirmait que pour qu’une étoile s’affaiblisse d’environ 20 % au cours d’un siècle entier, il faudrait que 648 000 comètes – chacune d’une largeur d’environ 200 kilomètres – l’aient traversée, ce qui n’est pas vraiment plausible.

Mais qu’en est-il d’un disque de poussière ?

L’équipe allemande à l’origine des nouvelles observations d’EPIC 204278916 suggère que les creux massifs de sa courbe de lumière pourraient être dus à l’existence d’un disque protoplanétaire orienté “de côté” par rapport à la Terre. Cette orientation pourrait signifier qu’il ne bloque pas seulement la lumière de l’étoile à certains moments, mais que nous sommes également dans le mauvais angle pour observer son propre rayonnement infrarouge.

Un disque protoplanétaire est un disque rotatif de gaz dense et de poussière qui tend à entourer une étoile nouvellement formée, ce qui est plausible dans ce cas, car EPIC 204278916 semble être relativement jeune – pas plus de 11 millions d’années. Pour mettre cela en perspective, notre Soleil est estimé à environ 4,5 milliards d’années.

“De nombreux disques sont très minces, et nous sommes habitués à les voir sous un angle. Cependant, de temps en temps, il arrive que nous soyons alignés avec une étoile dont le disque est orienté vers nous, ce qui signifie que tout rayonnement infrarouge serait invisible”, explique Ethan Siegel sur le site It Starts With a Bang.

“Les objets stellaires jeunes (YSO) sont connus pour avoir les grands creux de flux que cette étoile bizarre a, et il a été récemment démontré qu’ils existent dans une variété d’angles d’inclinaison.”

La meilleure partie est que l’hypothèse pourrait être appliquée à KIC 8462852 aussi, dit Siegel.

Alors que l’âge de KIC 8462852 était initialement estimé à des centaines de millions d’années, un certain nombre d’astronomes ont fait valoir qu’elle pourrait être beaucoup plus jeune – tout comme EPIC 204278916.

Et même si ce n’est pas le cas, les étoiles matures sont connues pour abriter des anneaux de “débris de type cométaire”, ou de poussière, appelés disques circumstellaires, qui comprennent toujours un vaste disque extérieur, mais souvent aussi un disque intérieur.

L’un de ces disques circumstellaires pourrait entourer KIC 8462852 sur une orbite excentrique qui perturbe nos observations de la même manière qu’un disque protoplanétaire en bordure.

“Si cette étoile s’avère être plus jeune que ce qui est généralement admis (ce que beaucoup d’observateurs professionnels pensent), si elle a un disque qui se trouve être en bordure (de sorte que nous ne voyons pas le flux infrarouge), et s’il y a soit un disque interne déformé, soit des débris de type cométaire, alors ce que nous avons découvert est une nouvelle étape dans l’évolution précoce d’une classe d’étoiles”, explique Siegel.

Les observations de l’équipe allemande n’ont pas encore été soumises au processus officiel d’évaluation par les pairs, et sont donc encore sujettes à débat à ce stade. Elles viennent d’être publiées sur le site de préimpression arXiv.org, de sorte que d’autres chercheurs ont maintenant la possibilité d’essayer de percer des trous dans leur hypothèse.

Il faudra encore beaucoup de recherches pour déterminer si cette hypothèse peut expliquer la bizarrerie de KIC 8462852.

Mais avec Kepler qui devrait faire de nouvelles observations de l’EPIC 204278916 l’année prochaine, et les chercheurs qui se préparent à pointer le réseau mondial de télescopes de l’observatoire Las Cumbres vers KIC 8462852 pendant une année entière, nous n’aurons peut-être pas à attendre trop longtemps pour obtenir des réponses.