Warped Starlight révèle la plus petite planète voyou connue de la science

Les planètes flottantes ne sont liées à aucune étoile, après avoir été vidées de leurs systèmes d’origine. Une nouvelle recherche décrit la plus petite planète voyou découverte à ce jour, dans une réalisation astronomique qui a conduit une technique inspirée d’Einstein à de nouveaux extrêmes.

Les planètes voyous, également connues sous le nom de planètes flottantes, ne sont attachées par gravité à aucune étoile, ce qui signifie qu’elles se déplacent littéralement dans l’espace interstellaire. Que ces choses existent est assez effrayant, mais les planètes voyous pourraient être exceptionnellement communes, avec recherche de plus tôt cette année, affirmant qu’il pourrait y en avoir des milliards dans la Voie lactée.

Les planètes flottantes commencent leurs voyages capricieux après avoir chassés de leur lieu de naissance par de puissantes perturbations gravitationnelles. Et en fait, notre propre système solaire a peut-être perdu tel que planète, quand Jupiter a jeté une planète nouvellement formée dans les profondeurs de l’espace quelque 4 bil y a illion d’années. On ne s’attend pas à ce que la majorité des planètes voyous soient particulièrement grandes, les théories de formation des planètes suggérant des poids entre 0,3 et 1 masses terrestres, bien qu’elles puissent comprendre exoplanètes de la taille de Jupiter.

Aubergeew recherche publié la semaine dernière dans The Astrophysical Journal, une équipe d’astronomes dirigée par les Polonais fait rapport sur la plus petite planète voyou jamais découverte. Leur travail s’accorde bien avec le idée que la plupart des planètes voyous sont relativement petites. Comme le montre la nouvelle étude, la masse de la planète voyou nouvellement détectée se situe entre 0,3 masse terrestre et 2,0 masses terrestres (en comparaison, Mars est juste 0,1 masses terrestres). Mais les données recueillies par la collaboration Gaia suggèrent qu’il est plus proche du plus petit chiffre, donc c’est probablement un «objet de masse sous-terrestre», comme le décrivent les chercheurs.

Les planètes flottantes peuvent être abondantes, mais elles sont notoirement difficiles à détecter. Normalement, les exoplanètes sont repérées lorsqu’elles passent devant un étoile hôte de notre point de vue, provoquant une baisse temporaire de la luminosité (c’est ce qu’on appelle la méthode de détection de transit). Si cela devait se reproduire quelques jours, mois ou années plus tard, les scientifiques savent qu’ils ont affaire à une exoplanète liée à son étoile hôte. Cela ne s’applique pas aux planètes voyous, ce qui oblige les scientifiques à s’appuyer sur une autre méthode – celle prédite par la théorie de la relativité générale d’Albert Einstein.

C’est ce qu’on appelle la lentille gravitationnelle, et, comme la méthode de transit, cela implique la conjonction de deux objets stellaires de notre point de vue. Mais au lieu d’une étoile tamisée, la conjonction plie la lumière, formant un anneau temporaire autour du premier plan objet.

«Si un objet massif (une étoile ou une planète) passe entre un observateur basé sur la Terre et une étoile source distante, sa gravité peut dévier et focaliser la lumière de la source», Przemek Mroz, l’auteur principal de la nouvelle étude et postdoctoral chercheur au California Institute of Technology, expliqué dans une déclaration de l’Université de Varsovie. «Les chances d’observer la microlentille sont extrêmement minces car trois objets – source, lentille et observateur – doivent être presque parfaitement alignés. Si nous n’observions qu’une seule étoile source, il faudrait attendre près d’un million d’années pour voir la source en cours de microlentille. »

Mroz et ses collègues sont membres de l’OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment), et ils ont utilisé le 4,4 pieds (1,3-mètre) Télescope de Varsovie à l’observatoire de Las Campanas au Chili pour faire la découverte. L’équipe OGLE est compétente dans l’utilisation de cette technique, ayant déjà détecté de nombreuses planètes voyous. Pour augmenter les chances d’une détection, l’équipe a pointé son télescope vers le renflement galactique étoilé de la Voie lactée, qui a abouti à la détection de l’événement de microlentille, nommé OGLE-2016-BLG-1928.

En plus de l’anneau de lumière gravitationnelle, les astronomes ont considéré un autre facteur important: la durée de l’événement de lentille. Des objets vraiment massifs peuvent créer des événements de microlentilles qui durent des jours, tandis que certaines planètes voyous peuvent produire des événements d’une durée de quelques heures. Ces mesures sont importantes car la durée peut être utilisée pour estimer la masse de l’objet à lentille.

Parce que OGLE-2016-BLG-1928 a duré à peine 42 minutes, cela signifie probablement que nous avons affaire à un objet de masse relativement faible. La taille estimée de l’objet se situe quelque part entre celle de Mars et de la Terre, les auteurs affirmant qu’elle est probablement environ trois fois la taille de Mars. UNEt 42 minutes, c’est les «microlentilles à courte échelle les plus extrêmes découvertes à ce jour», selon l’étude, avec les chercheurs ajoutant: «Les propriétés de OGLE-2016-BLG-1928 le placent à la limite des limites actuelles de détection des événements de microlentille à courte échelle et mettent en évidence les défis auxquels seront confrontées les futures enquêtes pour des événements à très courte échéance.»

Il est possible que cette exoplanète fasse orbite une star, mais les scientifiques ne pouvait pas le trouver. Ou du moins, ils n’ont pas trouvé d’étoile à 8 UA de l’objet, avec 1 UA étant la distance moyenne de De la terre au soleil. Andrzej Udalski, le chercheur principal du projet OGLE, a déclaré que le nouveau document montre que «les planètes flottantes de faible masse peuvent être détectées et caractérisées à l’aide de télescopes au sol».

Malheureusement, c’est tout ce que nous savons de ce petit perdu planète. Les autres informations, comme sa composition chimique ou sa température, ne peuvent pas être connues pour le moment en raison de limitations astronomiques. J’espère que nous pourrons apprendre ces détails à l’avenir, alors que nous continuons à enquêter sur ces objets fascinants.