De nombreuses étoiles se sont avérées entourées de disques étroits de poussière chaude. Un tel disque a été détecté autour de l'étoile voisine ε Eridani. Cependant, ε Eridani est également connu pour abriter une planète à une distance de 3,4 UA, et une seconde à 40 UA est suspectée. En raison de cette planète intérieure, toute ceinture d'astéroïdes qui se ferme serait également instable dynamiquement et aurait dû être nettoyée il y a longtemps, rendant le système incapable de produire de la poussière dans cette région. Alors où ε Eridani a-t-il obtenu cette poussière? Une nouvelle étude étudie cela.
L'anneau de poussière intérieur a été découvert pour la première fois par une équipe d'astronomes travaillant avec le Spitzer Télescope spatial l'année dernière. En plus de cet anneau intérieur mystérieux, le système contient également un anneau extérieur froid de poussière à des distances supérieures à 65 UA avec une nature plus grumeleuse, possiblement guidé par la planète extérieure.
Les auteurs du nouveau document, dirigé par Martin Reidemeister de l'Université Friedrich-Schiller en Allemagne, proposent que l'anneau intérieur de poussière ne s'y soit pas formé à l'origine. Au lieu de cela, ils proposent qu'il a été créé par des collisions dans la ceinture extérieure de Kuiper avec l'anneau extérieur, mais a migré vers l'intérieur en raison d'un effet connu sous le nom de traînée de Poynting-Robertson. Cet effet est créé lorsque les sorties de l'étoile interagissent avec de petits objets. Alors que les flux sortants seront finalement diffusés perpendiculairement à l'orbite, le mouvement des particules en orbite les fera labourer à travers cela, ce qui leur donnera l'impression d'avoir une composante de mouvement vers la particule dans le cadre de référence de la particule. C'est le même effet qui donne l'impression que la pluie tombe vers vous pendant que vous conduisez et la fait s'accumuler sur votre pare-brise. Étant donné que cette composante supplémentaire du mouvement est opposée au mouvement de la particule, elle prive la particule d'une impulsion angulaire, la faisant spirale vers l'intérieur. Étant donné que ε Eridani est connu pour avoir des vents forts, cet effet semble être une explication.
Pour tester cette hypothèse, l'équipe a modélisé le système, faisant varier l'excentricité de la planète intérieure entre deux orbites possibles pour la planète intérieure, à la fois avec et sans la planète extérieure, et variant la composition de l'anneau de poussière extérieur (plus ou moins de silicates par rapport à la glace). L'équipe a découvert qu'elle pouvait raisonnablement reproduire le système observé si la poussière commençait comme un mélange de glaces et de silicates dans lequel les glaces subissaient une sublimation en se déplaçant vers l'intérieur, au-delà de la ligne de neige. De plus, l'orbite de la planète intérieure, bien que très différente pour les deux orbites proposées, n'a pas eu d'effet important sur la distribution globale de la poussière.
Dans un avenir proche, ε Eridani devrait faire l'objet de nouvelles publications sur ses disques de poussière. L'auteur note que d'autres équipes ont déjà effectué des observations en utilisant le télescope James Clerk Maxwell ainsi que d'autres et que ε Eridani sera probablement une cible de choix pour le télescope spatial James Webb lors du lancement.
