Alors que les supernovae sont la mort la plus dramatique des étoiles, 95% des étoiles termineront leur vie d'une manière beaucoup plus calme, gonflant d'abord en une géante rouge (peut-être plusieurs fois pour faire bonne mesure) avant de libérer lentement leurs couches externes dans un planétaire nébuleuse et disparaissant comme une naine blanche. C'est le sort de notre propre soleil qui s'étendra presque jusqu'à l'orbite de Mars. Mercure, Vénus et la Terre seront complètement consommés. Mais qu'arrivera-t-il aux autres planètes du système?
Alors que de nombreuses histoires ont suggéré que lorsque l'étoile atteindrait la phase géante rouge, avant même d'avaler la Terre, les planètes intérieures deviendraient inhospitalières tandis que la zone habitable s'étendrait aux planètes extérieures, faisant peut-être des lunes maintenant gelées de Jupiter l'escapade idéale sur la plage . Cependant, ces situations ne prennent systématiquement en compte que les planètes avec des orbites immuables. À mesure que l'étoile perd de la masse, les orbites changent. Ceux qui se rapprochent subiront une traînée en raison de la densité accrue de gaz libéré. Ceux qui se trouvent plus loin seront épargnés mais auront des orbites qui se dilateront lentement à mesure que l'intérieur de la masse de leur orbite se dissipera. Les planètes à différents rayons ressentiront la combinaison de ces effets de différentes manières, ce qui entraînera des modifications de leurs orbites sans relation les unes avec les autres.
Cette secousse générale du système orbital entraînera à nouveau le système, dynamiquement «jeune», avec des planètes migrant et interagissant comme elles le feraient lors de la formation du système. Les interactions proches possibles peuvent potentiellement écraser des planètes ensemble, les projeter hors du système, en orbites elliptiques en boucle, ou pire, dans l'étoile elle-même. Mais peut-on trouver des preuves de ces planètes?
Un récent article de synthèse explore la possibilité. En raison de la convection dans la naine blanche, les éléments lourds sont rapidement entraînés vers les couches inférieures de l'étoile, supprimant les traces d'éléments autres que l'hydrogène et l'hélium dans les spectres. Ainsi, si des éléments lourds étaient détectés, ce serait la preuve d'une accrétion en cours, soit du milieu interstellaire, soit d'une source de matériel circumstellaire. L'auteur de la revue énumère deux premiers exemples de naines blanches avec des atmosphères polluées à cet égard: van Maanen 2 et G29-38. Les spectres des deux montrent de fortes raies d'absorption dues au calcium alors que ce dernier a également détecté un disque de poussière autour de l'étoile.
Mais ce disque de poussière est-il un vestige d'une planète? Pas nécessairement. Bien que le matériau puisse être des objets plus gros, tels que des astéroïdes, des grains de poussière plus petits seraient balayés du système solaire en raison de la pression de rayonnement de l'étoile pendant la durée de vie de la séquence principale. Tout comme les planètes, les orbites des astéroïdes seraient perturbées et tout passage trop proche de l'étoile pourrait être déchiré en marée et polluer l'étoile également, bien qu'à une échelle beaucoup plus petite qu'une planète digérée. Le long de ces lignes est également la perturbation potentielle d'un nuage potentiel d'Oort. Certaines estimations ont prédit qu’une planète similaire à Jupiter pourrait voir son orbite s’étendre jusqu’à mille fois, ce qui en disperserait probablement beaucoup dans l’étoile également.
La clé pour trier ces sources peut encore résider dans la spectroscopie. Alors que les astéroïdes et les comètes pourraient certainement contribuer à la pollution de la naine blanche, la force des raies spectrales serait un indicateur indirect du taux d'absorption moyen et devrait être plus élevée pour les planètes. De plus, le rapport de divers éléments peut aider à contraindre l'endroit où le corps consommé s'est formé dans le système. Bien que les astronomes aient trouvé de nombreuses planètes gazeuses sur des orbites étroites autour de leurs étoiles hôtes, on soupçonne qu'elles se sont formées plus loin là où les températures permettraient au gaz de se condenser avant d'être emporté. Les objets formés plus près seraient probablement de nature plus rocheuse et s'ils étaient consommés, leur contribution aux spectres serait déplacée vers des éléments plus lourds.
Avec le lancement du Spitzer télescope, des disques de poussière indiquant des interactions ont été trouvés autour de nombreuses naines blanches et l'amélioration des observations spectrales a indiqué qu'un nombre important de systèmes semblent pollués. "Si l'on attribue toutes les naines blanches polluées par des métaux aux débris rocheux, alors la fraction des systèmes planétaires terrestres qui survivent à l'évolution de la séquence post-principale (au moins en partie) peut atteindre 20% à 30%". Cependant, compte tenu des autres sources de pollution, le nombre tombe à quelques pour cent. Avec un peu de chance, à mesure que les observations progresseront, les astronomes commenceront à découvrir plus de planètes autour des étoiles entre la séquence principale et la région naine blanche pour mieux explorer cette phase de l'évolution planétaire.
