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Plusieurs dizaines de planètes vagabondes découvertes

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Sciences

Plusieurs dizaines de planètes vagabondes découvertes

Plusieurs dizaines de planètes vagabondes découvertes

Vue d’artiste d’une planète errante

Quand, dans l’Antiquité, les Grecs voulurent désigner ces astres qui, à la différence des étoiles – toujours immobiles –, changeaient de place de semaine en semaine ou de mois en mois, ils les nommèrent « planètes ». C’est-à-dire « les errantes », en grec. L’on sait aujourd’hui que ces objets ne vaguent pas mais suivent une ronde ordonnée autour du Soleil et qu’il existe, à l’inverse, de véritables errantes, des planètes solitaires qui ne tournent autour d’aucune étoile. Une équipe internationale emmenée par des astrophysiciens de l’université de Bordeaux vient de découvrir le plus riche échantillon de ces vagabondes, que décrit une étude publiée le 22 décembre 2021 dans Nature Astronomy.

Pour comprendre la démarche de ces chercheurs, il faut commencer par expliquer à quel point il est ardu de repérer ces corps célestes, connus sous le sigle anglais FFP (pour free-floating planets, soit des planètes flottant librement dans l’espace). En l’absence d’étoile-hôte, les méthodes classiques de détection des exoplanètes, qui visent à mesurer l’influence gravitationnelle de celles-ci sur leur étoile ou bien leur passage devant le disque stellaire, ne sont d’aucun secours.

Les astronomes doivent donc essayer de les voir directement et sont obligés de prendre pour cible des FFP très grosses (plusieurs fois la masse de Jupiter) et très jeunes. En effet, au cours de leurs premiers millions d’années d’existence, ces bébés joufflus conservent encore une partie de la chaleur qui a accompagné leur naissance et émettent ainsi un peu de lumière.

Quarante millions d’objets, d’étoiles et de galaxies en arrière-plan

Les auteurs de l’étude se sont intéressés à un amas assez proche de quelque 4 000 très jeunes étoiles en espérant que, dans le lot, se trouveraient aussi des planètes errantes du même âge, encore assez lumineuses pour être vues. Le hic, c’est que cet amas s’étale sur une région du firmament qui, en arrière-plan, compte aussi une quarantaine de millions d’objets, étoiles ou galaxies lointaines !

Pour faire la différence entre le bon grain et l’ivraie célestes, les astronomes ont misé sur le fait que les membres de l’amas ont tous plus ou moins la même couleur, liée à leur âge, et que, « étant nés ensemble, ils vont tous se déplacer à la même vitesse et dans la même direction, ce qui permet de les identifier avec beaucoup de robustesse, par rapport au reste des objets », précise Hervé Bouy, professeur à l’université de Bordeaux et coauteur de l’étude.

L’autre hic, souligne ce dernier, tient au fait que les déplacements en question sont infimes : « Soit on est très patient et on prend des photos à plusieurs années d’intervalle pour voir ces mouvements, soit on tire profit de toutes les archives astronomiques dans le monde. » En plus de leurs propres observations, Hervé Bouy et ses collègues ont récupéré des images acquises par plusieurs télescopes au cours des vingt dernières années. Au total, cela a représenté 80 000 clichés, soit 120 téraoctets de données à calibrer pour réaliser un catalogue que les chercheurs ont ensuite couplé avec ceux des satellites Gaia et Hipparcos de l’Agence spatiale européenne.

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