C’est sans doute un nouveau rebondissement dans l’étude du système stellaire de Fomalhaut : une équipe d’astronomes menée par Paul Kalas, de l’Université de Californie Berkekey, a observé la collision de deux petits corps célestes en orbite autour de l’étoile. Sur un cliché du télescope Hubble obtenu en 2023, un point brillant a fait son apparition en bordure de l’anneau de gaz et de poussière qui entoure l’étoile.

Paul Kalas précise : « Ce point est absent sur toutes les images précédentes de Hubble, ce qui signifie que nous avons été les témoins d’une collision violente entre deux objets massifs et d’un immense nuage de débris comme nous n’en connaissons pas dans notre propre système solaire aujourd’hui. Incroyable ! »

Une nuage de débris en expansion

Incroyable, c’est le mot, en effet, car ce n’est pas la première fois qu’un tel événement a été vu dans le disque de débris de Fomalhaut, à quelque 25 années-lumière de la Terre. En 2008, le même Paul Kalas, utilisant déjà le télescope spatial Hubble, avait annoncé la découverte d’une exoplanète autour de Fomalhaut. Malgré des doutes sur sa réalité, l’Union astronomique internationale lui avait même donné un nom : Dagon. Mais en 2020, une autre équipe, ayant observé la dispersion de l’objet jusqu’à sa disparition, avait conclu qu’il s’agissait en fait du produit d’une collision entre deux planétoïdes. Ce que Kalas avait découvert, c’était la lumière réfléchie par le nuage de débris en expansion issu de la collision.

Le plus incroyable dans la nouvelle détection que vient de réaliser Paul Kalas, c’est que le point brillant de 2023 est apparu tout près de la position du précédent. Et ce, à seulement 15 ans d’écart. L’auteur de la découverte s’en étonne d’ailleurs : « Des théories antérieures suggéraient qu’il devrait y avoir une collision tous les 100000 ans ou plus. Ici, en 20 ans, nous en avons vu deux. »

Le système de Fomalhaut est relativement jeune. Environ 400 millions d’années. L’étoile est entourée d’un tore de poussières et, vraisemblablement, de planétoïdes, qui n’ont pas été agrégés dans des planètes récemment formées, bien que pas encore détectées. Il serait tentant de se dire que les collisions sont encore fréquentes dans un tel environnement. Mais l’espace est vaste, même dans un tore aussi dense. C’est pourquoi les spécialistes estiment jusqu’ici qu’il est improbable de voir des collisions importantes à des échelles de temps aussi courtes. Ces observations autour de Fomalhaut pourraient changer les modèles théoriques.

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Les corps qui se sont télescopés, aussi bien en 2008 qu’en 2023, devaient mesurer environ 60 km de diamètre. Cette taille découle de l’ampleur du nuage de débris engendré. « Ce système est un laboratoire naturel pour étudier le comportement des planétésimaux lors de collisions, ce qui nous renseigne sur leur composition et leur formation », souligne Mark Wyatt, de l’université de Cambridge, coauteur de l’étude.

Paul Kalas et ses collègues ont d’ores et déjà réservé du temps d’observation sur le télescope Hubble pour continuer à photographier Fomalhaut et son disque de poussières au cours des prochaines années. Car la collision de 2023, situé plus au cœur du tore de matière que la précédente, pourrait engendrer d’autres collisions en série. Un peu à la manière d’un syndrome de Kessler appliqué aux planétoïdes. Wait and see…