Une étrange structure cosmique, visible dans la constellation du Peintre, serait le résultat d’une collision entre deux astéroïdes géants ou deux planètes naines. Surnommée la « queue de chat », cette structure pourrait s’étendre sur quelque 150 milliards de kilomètres.
Les astronomes aiment parfois donner des noms insolites aux objets qu’ils découvrent, comme la galaxie « roue de chariot » ou la nébuleuse « nœud de cravate ». Pour ces structures, situées parfois à quelques dizaines ou à plusieurs millions d’années-lumière, les informations sont rares, ce qui laisse place à l’imagination.
La queue de chat est une protubérance visible uniquement depuis l’hémisphère sud, dans la constellation du Peintre. Les constellations sont des groupes d’étoiles servant de repère dans le ciel. Cette structure intrigue les scientifiques depuis sa découverte début 2024, et une étude parue dans The Astrophysical Journal Letters tente d’expliquer son origine.
Une structure autour de Beta Pictoris
D’une forme rappelant la queue d’un chat, la structure se situe dans le disque de poussière de Beta Pictoris, à 63 années-lumière de la Terre. Cette étoile jeune abrite un système planétaire en formation, qui n’existe que depuis quelques millions d’années. Ce disque a été repéré en 1983 par le satellite infrarouge IRAS, puis photographié pour la première fois en 1984 depuis l’observatoire de Las Campanas, au Chili. Il s’agit donc du tout premier disque circumstellaire à avoir été imagé.
En 2024, avec un niveau de détail jamais atteint auparavant, le télescope James Webb a découvert cette queue de chat, qui semble sortir du disque. Dans une étude parue dans la revue The Astronomical Journal, les scientifiques évoquent une structure de poussière pouvant résulter d’une collision.
Les nouveaux travaux reprennent certains auteurs de l’étude de 2024, dont Isabel Rebollido, du Centre d’astrobiologie de Madrid, et Christopher Stark, du Goddard Space Flight Center de la Nasa. Leur objectif était de retracer l’évolution de la queue de chat ces dernières années. Pour cela, les astronomes ont combiné les nouvelles images de Hubble avec des observations plus anciennes, qui remontent à 14 ans, afin de mieux cerner sa position exacte et sa nature.
Une poussière sombre et poreuse
D’après ces résultats, l’hypothèse d’une collision envisagée en 2024 serait bien la bonne. Les deux astres impliqués pourraient être aussi gros que Pluton. La poussière issue du choc serait presque entièrement faite de matière organique riche en carbone, qui absorbe la lumière visible. Très sombre, elle n’avait été captée jusqu’ici que par James Webb et son œil infrarouge, avant ces nouvelles observations de Hubble en lumière visible.
La queue de chat serait constituée de grains de poussière minuscules, de l’ordre du micron (un millième de millimètre), et très poreux. L’ensemble pourrait s’étendre sur un millier d’unités astronomiques, soit environ 150 milliards de kilomètres. Une unité astronomique correspond à la distance moyenne entre la Terre et le Soleil. Comme le précise le communiqué qui accompagne l’étude, cette longueur équivaut à environ 200 000 milliards de chats mis bout à bout.
Cette porosité intrigue les chercheurs. Selon Kevin Wagner, coauteur de l’étude et chercheur à l’observatoire Steward de l’université de l’Arizona, les vitesses en jeu lors de la collision ont pu être si élevées que les grains de carbone se sont vaporisés, avant de se recondenser en refroidissant. C’est ce processus qui expliquerait leur structure poreuse.
L’étude de ce système présente aussi un intérêt pour comprendre notre propre Système solaire. Ces collisions, observées dans cet ensemble jeune, auraient pu avoir lieu chez nous avant que la Terre et les autres planètes ne se forment définitivement.
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