Découverte d'une planète sans étoile

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  • Le 19 novembre 2012

  • Daniel Baril

Vue d'artiste de la planète errante CFBDSIR J214947. Dans l'infrarouge, l'astre apparait bleuâtre parce qu'une grande partie de la lumière dans les plus grandes longueurs d'onde est absorbée par le méthane de l'atmosphère de la planète. En lumière visible, l'objet devrait apparaitre d'un rouge sombre en raison de son faible rayonnement. (Source: © ESO/L. Calçada/P. Delorme/Nick Risinger /R. Saito/VVV Consortium)Alors que les astronomes se livrent à une course effrénée pour déceler le plus grand nombre possible d'étoiles dotées de planètes, voici qu'une équipe internationale annonce la découverte d'une planète... sans étoile!

 

Dans l'infrarouge, l'astre apparait bleuâtre parce qu'une grande partie de la lumière dans les plus grandes longueurs d'onde est absorbée par le méthane de l'atmosphère de la planète. En lumière visible, l'objet devrait apparaitre d'un rouge sombre en raison de son faible rayonnement. (Source: ©ESO/L. Calçada/P. Delorme/Nick Risinger /R. Saito/VVV Consortium)

Alors que les astronomes se livrent à une course effrénée pour déceler le plus grand nombre possible d'étoiles dotées de planètes, voici qu'une équipe internationale annonce la découverte d'une planète... sans étoile!

L'existence de tels objets est prédite par la théorie sur la formation des étoiles, selon laquelle, dans certaines circonstances, des planètes devraient échapper à l'emprise gravitationnelle de l'étoile autour de laquelle elles se sont formées. Selon cette théorie, ces objets seraient même très fréquents.

Au cours des dernières années, plusieurs astres de ce type ont été repérés, mais aucun ne présentait les conditions d'observation permettant d'évaluer son âge, ce qui est une donnée essentielle pour déterminer s'il s'agit d'une planète ou d'une étoile naine brune.

Pour la première fois, un astre présentant les conditions propices aux données manquantes a été découvert par une équipe canado-européenne dont font partie quatre chercheurs du Département de physique de l'Université de Montréal, soit les doctorants Jonathan Gagné et Lison Malo et les chercheurs Étienne Artigau et Loïc Albert.

L'astre en question a pu être daté grâce à un groupe d'une trentaine d'étoiles se trouvant à proximité et d'où la planète a sans doute été expulsée. Ces étoiles, visibles dans la constellation de la Dorade dans l'hémisphère Sud, se sont formées il y a de 50 à 120 millions d'années, ce qui est très jeune. L'âge de la planète est donc du même ordre.

Comme l'astre est trop éloigné de ces étoiles pour réfléchir leur lumière, il ne peut être observable que dans l'infrarouge par le faible rayonnement qu'il émet. L'analyse de son spectre a permis d'établir que sa température était de 400 °C.

À partir de ces données, les chercheurs ont pu fixer sa masse, qui révèle un objet trop petit pour être considéré comme une étoile naine brune. La masse de l'astre en question est de quatre à sept fois celle de Jupiter, alors qu'elle devrait être au moins 13 fois plus grande pour qu'on le classe parmi les naines brunes. Les naines brunes sont des étoiles sans rayonnement visible parce que leur masse est insuffisante pour déclencher les réactions nucléaires qui en feraient des étoiles brillantes.

La découverte confirme donc un des éléments de la théorie sur la formation des étoiles, soit l'existence de planètes échappant à la gravité d'une étoile, et permettra aux astronomes d'en apprendre plus sur la formation des planètes elles-mêmes.

Les chercheurs ont dû scruter des centaines de millions d'étoiles dans une portion du ciel équivalant à 1000 fois le disque de la pleine lune avant de découvrir cet astre errant. Les observations ont été réalisées au télescope Canada-France-Hawaii et au télescope de l'Observatoire européen austral. Le projet de recherche était dirigé par le professeur Philippe Delorme, du Laboratoire d'astrophysique de l'Observatoire de Grenoble.

Les travaux ont fait l'objet d'un article publié dans le numéro du 14 novembre de la revue Astronomy & Astrophysics.

Daniel Baril