L’étoile variable RZ Piscium possède un disque de débris compact et hautement perturbé, selon une étude

À l’aide des télescopes spatiaux Spitzer et WISE de la NASA, les astronomes de l’Observatoire Steward et d’ailleurs ont observé une étoile variable bien connue appelée RZ Piscium. Ils ont découvert que le disque de débris circumstellaires de l’étoile est compact et très perturbé. La découverte est rapportée dans un article publié le 18 octobre sur le serveur de pré-impression. arXiv.

RZ Piscium (ou RZ Psc en abrégé) est une étoile variable de type UX Orionis située à environ 600 années-lumière dans la constellation des Poissons, dont l’âge est estimé entre 30 et 50 millions d’années. L’étoile est connue pour présenter de brusques creux optiques irréguliers au cours des cinq dernières décennies, indiquant la présence d’une masse substantielle de gaz et de poussière en orbite autour d’elle.

Des observations antérieures ont montré que RZ Piscium héberge un disque de poussière circumstellaire et une compagne naine rouge (avec une masse d’environ 0,12 masse solaire) à une séparation projetée de 22 UA. Le disque orbite autour de l’étoile primaire, mais l’étoile secondaire a très probablement un impact significatif sur le disque lui-même, comme en tronquant le bord extérieur du disque et en remuant fortement les planétésimaux restants.

Une équipe d’astronomes dirigée par Kate Su de l’Observatoire Steward de Tucson, en Arizona, a décidé d’examiner de plus près le disque de RZ Piscium, dans l’espoir de faire davantage de lumière sur sa nature et ses propriétés. Ils ont analysé les données de surveillance pluriannuelles de Spitzer et WISE pour sonder principalement la variabilité infrarouge à court (hebdomadaire) et à long terme (mensuel à annuel) de ce disque.

“Nous présentons des données de surveillance infrarouge pluriannuelles de Spitzer et WISE pour suivre les activités de production/destruction de débris internes dans RZ Psc. Les observations millimétriques ainsi que la modélisation SED (distribution d’énergie spectrale) fournissent une bonne évaluation des propriétés globales du disque”, les chercheurs expliqué.

L’étude a révélé que RZ Piscium possède un disque proche de la tranche et très perturbé avec un rayon intérieur de 0,1 UA et un rayon extérieur de 12 UA. Le disque a une masse de poussière estimée entre 0,0064 et 0,04 masse terrestre, une masse de monoxyde de carbone inférieure à 0,00001 masse terrestre, ce qui donne un rapport masse gaz/poussière très faible.

Par conséquent, les résultats suggèrent que RZ Piscium héberge un disque de débris pauvre en gaz et a évolué à partir du stade de disque protoplanétaire riche en gaz. Les observations ont également révélé que l’émission de débris dans le disque varie sur une échelle hebdomadaire et que la période la plus longue sans changement important est d’environ deux semaines.

Selon les auteurs de l’article, l’analyse des données disponibles indique que RZ Piscium a connu chaque année une activité collisionnelle intense, équivalente à la destruction totale d’un astéroïde de 90 km de large. Une telle activité peut être le résultat d’une migration planétaire ou d’une dispersion planète-planète. Les astronomes ajoutent que le disque de RZ Piscium est fortement perturbé soit par des planètes géantes récemment formées, soit par son compagnon de faible masse.

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