Illustration d’artiste d’une planète semblable à Jupiter. Crédit : M. Weiss/Centre d’Astrophysique | Harvard et Smithsonian
Une nouvelle étude révèle un monde à environ 146 années-lumière qui n’est pas tout à fait une planète, pas tout à fait une naine brune.
Des scientifiques citoyens ont découvert un nouvel objet en orbite autour d’une étoile semblable au Soleil qui avait été manqué par des recherches précédentes. L’objet est très éloigné de son étoile hôte – plus de 1 600 fois plus loin que la Terre ne l’est du Soleil – et on pense qu’il s’agit d’une grande planète ou d’une petite naine brune, un type d’objet qui n’est pas assez massif pour brûler de l’hydrogène comme de vraies étoiles. Les détails sur le nouveau monde sont publiés le 9 décembre 2021 dans Le Journal d’Astrophysique.
“Cette star avait été regardée par plus d’une campagne à la recherche de exoplanète compagnons. Mais les équipes précédentes semblaient vraiment étroites, vraiment proches de l’étoile », a déclaré l’auteur principal Jackie Faherty, scientifique principal au département d’astrophysique du Musée américain d’histoire naturelle et co-fondateur du projet de science citoyenne Backyard Worlds: Planet 9, qui a conduit à la découverte de l’objet. « Parce que les citoyens scientifiques ont vraiment aimé le projet, ils ont trouvé un objet que bon nombre de ces enquêtes d’imagerie directe auraient aimé trouver, mais ils n’ont pas regardé assez loin de son hôte. »
Le projet Backyard Worlds permet aux bénévoles de parcourir près de cinq ans d’images numériques prises à partir de NasaLa mission WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) de WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) pour essayer d’identifier de nouveaux mondes à l’intérieur et à l’extérieur de notre système solaire. Si un objet proche de la Terre se déplace, il semblera « sauter » dans la même partie du ciel au fil des ans, comme un objet « en mouvement » dans un flipbook. Les utilisateurs peuvent ensuite signaler ces objets pour une étude plus approfondie par des scientifiques.
En 2018, Jörg Schümann, participant à Backyard Worlds, qui vit en Allemagne, a alerté les scientifiques sur un nouveau système de co-moving : un objet qui semblait se déplacer avec une étoile. Après avoir confirmé le mouvement du système, les scientifiques ont utilisé des télescopes en Californie et à Hawaï pour observer l’étoile et l’objet séparément et ont été immédiatement excités par ce qu’ils ont vu.
À gauche, l’image NASA WISE du système BD+60 1417AB. En bas à droite se trouve l’étoile hôte et son compagnon, et en haut à droite se trouve un zoom avant sur le nouveau monde à faible masse. L’image est un composite couleur de plusieurs bandes WISE. Crédit : Construit par Léopold Gramaize, collaborateur de Backyard Worlds
Le nouvel objet est jeune et a une faible masse, entre 10 et 20 fois la masse de Jupiter. Cette plage chevauche un point de coupure important – 13 fois la masse de Jupiter – qui est parfois utilisé pour distinguer les planètes des naines brunes. Mais les scientifiques ne savent toujours pas à quel point les planètes peuvent être lourdes, ce qui peut rendre difficile de se fier à cette coupure. “Nous n’avons pas une très bonne définition du mot ‘planète'”, a déclaré Faherty.
Une autre caractéristique déterminante est la façon dont elles se forment : les planètes se forment à partir de la collecte de matière dans des disques autour des étoiles, tandis que les naines brunes naissent de l’effondrement de nuages géants de gaz, de la même manière que les étoiles se forment. Mais les propriétés physiques de ce nouvel objet ne fournissent aucun indice sur sa formation. « Il y a des indices que c’est peut-être plus comme une exoplanète, mais il n’y a encore rien de concluant. Cependant, c’est une valeur aberrante », a déclaré Faherty.
Ce qui a le plus surpris l’équipe, c’est la relation du nouvel objet avec son étoile hôte. L’objet est plus éloigné de l’étoile que prévu sur la base de sa masse relativement faible, plus de 1 600 fois plus loin que la Terre ne l’est du Soleil. Peu d’objets avec des masses aussi différentes de leur étoile hôte ont été trouvés si éloignés les uns des autres.
En fin de compte, cette découverte pourrait aider les scientifiques à mieux comprendre comment se forment les systèmes solaires, ce qui est crucial pour comprendre les origines de la vie dans l’univers. “Vous aviez une communauté d’exoplanètes qui la regardait de si près”, a déclaré Faherty. « Et nous nous sommes juste retirés un peu, et nous avons trouvé un objet. Cela me rend enthousiasmé par ce que nous pourrions manquer dans les planètes géantes qui pourraient exister autour de ces étoiles », a déclaré Faherty. “Parfois, vous devez élargir votre champ d’action.”
Référence : « A Wide Planetary Mass Companion Discovered through the Citizen Science Project Backyard Worlds: Planet 9 » par Jacqueline K. Faherty, Jonathan Gagné, Mark Popinchalk, Johanna M. Vos, Adam J. Burgasser, Jörg Schümann, Adam C. Schneider, J. Davy Kirkpatrick, Aaron M. Meisner, Marc J. Kuchner, Daniella C. Bardalez Gagliuffi, Federico Marocco, Dan Caselden, Eileen C. Gonzales, Austin Rothermich, Sarah L. Casewell, John H. Debes, Christian Aganze, Andrew Ayala , Chih-Chun Hsu, William J. Cooper, RL Smart, Roman Gerasimov, Christopher A. Theissen et The Backyard Worlds: Planet 9 Collaboration, 9 décembre 2021, Le Journal d’Astrophysique.
DOI : 10.3847 / 1538-4357 / ac2499
Les autres auteurs de l’étude incluent Johanna M. Vos, Daniella C. Bardalez Gagliuffi, Austin Rothermich et Andrew Ayala de l’American Museum of Natural History; Jonathan Gagné de l’Université de Montréal; Mark Popinchalk du Musée américain d’histoire naturelle et de l’Université de la ville de New York ; Adam J. Burgasser, Christian Aganze, Chih-Chun Hsu, Roman Gerasimov et Christopher A. Theissen de l’Université de Californie, San Diego ; Adam C. Schneider de l’US Naval Observatory et de l’Université George Mason ; J. Davy Kirkpatrick et Federico Marocco du California Institute of Technology ; Aaron M. Meisner du Laboratoire national de recherche en astronomie optique-infrarouge de la NSF ; Marc J. Kuchner du Centre de vol spatial Goddard de la NASA ; Dan Caselden de Gigamon Applied Threat Research ; Eileen C. Gonzales de l’Université Cornell ; Sarah L. Casewell de l’Université de Leicester ; John H. Debes du Space Telescope Science Institute; William J. Cooper de l’Université de Hertfordshire et de l’Institut national d’astrophysique en Italie, et RL Smart de l’Institut national d’astrophysique en Italie.
Cette recherche a été financée en partie par les subventions NNH17AE75I et 80NSSC20K0452 du programme d’analyse des données d’astrophysique de la NASA, ainsi que par la subvention 2017-ADAP17-0067 de la NASA, les subventions de la National Science Foundation n° 2007068, 2009136 et 2009177, et la Fondation Heising-Simons.
