Une étude menée par des astronomes de l'University College London et de l'Université de Warwick révèle que les étoiles vieillissantes détruisent les planètes géantes orbitant à proximité alors qu'elles se dilatent en géantes rouges. À l'aide du télescope TESS de la NASA, les chercheurs ont analysé près d'un demi-million d'étoiles et ont constaté beaucoup moins de planètes en orbite proche autour d'étoiles plus évoluées. Cela fournit une preuve directe de la destruction planétaire par des interactions de marée.
Les étoiles vieillissantes, une fois leur carburant d'hydrogène épuisé, se refroidissent et se dilatent en géantes rouges, une phase que notre Soleil devrait entrer dans environ cinq milliards d'années. Une nouvelle étude publiée dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society a examiné près d'un demi-million d'étoiles dans la phase initiale post-séquence principale d'évolution. L'équipe de recherche a identifié 130 planètes et candidats potentiels avec des orbites courtes de pas plus de 12 jours, incluant 33 nouvelles découvertes, en analysant les baisses de luminosité stellaire du Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) de la NASA.
Les résultats montrent un schéma frappant : les planètes géantes en orbite proche sont significativement moins courantes autour d'étoiles qui ont évolué plus loin en géantes rouges. Le taux d'occurrence global parmi les étoiles post-séquence principale est de 0,28 %, tombant à 0,35 % pour les plus jeunes et seulement 0,11 % pour les géantes rouges les plus évoluées. Cette diminution suggère que de nombreuses planètes ont été englouties par leurs étoiles hôtes.
L'auteur principal, le Dr Edward Bryant, du Mullard Space Science Laboratory à l'UCL et à l'Université de Warwick, a déclaré : « C'est une preuve solide que lorsque les étoiles évoluent hors de leur séquence principale, elles peuvent rapidement faire en sorte que les planètes spiralent vers elles et soient détruites. Cela a été l'objet de débats et de théories pendant un certain temps, mais maintenant nous pouvons voir l'impact de cela directement et le mesurer au niveau d'une grande population d'étoiles. »
Le mécanisme de destruction implique des interactions de marée, où la gravité de l'étoile en expansion fait rétrécir l'orbite de la planète, la faisant spiraler vers l'intérieur. Comme l'a expliqué le Dr Bryant : « Tout comme la Lune tire sur les océans de la Terre pour créer des marées, la planète tire sur l'étoile. Ces interactions ralentissent la planète et font rétrécir son orbite, la faisant spiraler vers l'intérieur jusqu'à ce qu'elle se désintègre ou tombe dans l'étoile. »
Le co-auteur Dr Vincent Van Eylen a ajouté : « Dans quelques milliards d'années, notre propre Soleil s'agrandira et deviendra une géante rouge. Quand cela arrivera, les planètes du système solaire survivront-elles ? Nous découvrons que dans certains cas, les planètes ne survivent pas. La Terre est certainement plus sûre que les planètes géantes de notre étude, qui sont beaucoup plus proches de leur étoile. Mais nous n'avons regardé que la partie la plus précoce de la phase post-séquence principale... La Terre elle-même pourrait survivre à la phase de géante rouge du Soleil. Mais la vie sur Terre probablement pas. »
L'étude s'est concentrée sur les premiers un ou deux millions d'années d'évolution post-séquence principale. Des mesures de masse futures de ces planètes, via des oscillations stellaires, clarifieront le processus de destruction. La recherche a été soutenue par le UK Science and Technology Facilities Council.