Une gigantesque planète extraterrestre semblable à Jupiter observée encore “dans l’utérus”

Les scientifiques ont observé une énorme planète d’environ neuf fois la masse de Jupiter à un stade de formation remarquablement précoce – la décrivant comme encore dans l’utérus – dans une découverte qui remet en question la compréhension actuelle de la formation planétaire.

Les chercheurs ont utilisé le télescope Subaru situé près du sommet d’un volcan hawaïen inactif et le télescope spatial Hubble en orbite pour détecter et étudier la planète, une géante gazeuse en orbite inhabituellement éloignée de sa jeune étoile hôte. Les géantes gazeuses sont des planètes, comme les plus grandes de notre système solaire, Jupiter et Saturne, composées principalement d’hydrogène et d’hélium, avec des gaz tourbillonnants entourant un noyau solide plus petit.

“Nous pensons qu’il est encore très tôt dans son processus de” naissance “”, a déclaré l’astrophysicien Thayne Currie du télescope Subaru et du centre de recherche NASA-Ames, auteur principal de l’étude publiée lundi dans la revue Nature Astronomy. “Les preuves suggèrent qu’il s’agit du premier stade de formation jamais observé pour une géante gazeuse.”

Il est intégré dans un vaste disque de gaz et de poussière, portant le matériau qui forme les planètes, qui entoure une étoile appelée AB Aurigae située à 508 années-lumière – la distance parcourue par la lumière en un an, 9,5 billions de kilomètres – de la Terre. Cette star a eu un moment de gloire éphémère lorsque son image est apparue dans une scène du film de 2021 Ne lève pas les yeux.

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Environ 5 000 planètes au-delà de notre système solaire, ou exoplanètes, ont été identifiées. Celle-ci, appelée AB Aur b, est parmi les plus importantes. Elle s’approche de la taille maximale pour être classée comme une planète plutôt que comme une naine brune, un corps intermédiaire entre une planète et une étoile. Il est chauffé par le gaz et la poussière qui y tombent.

Des planètes en cours de formation, appelées protoplanètes, n’ont été observées qu’autour d’une seule autre étoile.

Presque toutes les exoplanètes connues ont des orbites autour de leurs étoiles dans la distance qui sépare notre soleil et sa planète la plus lointaine, Neptune. Mais cette planète orbite trois fois plus loin que Neptune du soleil et 93 fois la distance de la Terre au soleil.

Pas une façon “standard” de former une planète

Sa naissance semble suivre un processus différent du modèle standard de formation planétaire.

“La pensée conventionnelle est que la plupart – sinon la totalité – des planètes se forment par accrétion lente de solides sur un noyau rocheux, et que les géantes gazeuses traversent cette phase avant que le noyau solide ne soit suffisamment massif pour commencer à accréter du gaz”, a déclaré l’astronome et l’étude co -auteur Olivier Guyon du télescope Subaru et de l’université d’Arizona.

Les chercheurs ont pu imager directement l’exoplanète nouvellement formée AB Aurigae b sur une période de 13 ans. En 2007, en haut à droite, AB Aurigae b est en position plein sud par rapport à son étoile hôte, qui est couverte par le coronographe de l’instrument. L’image capturée en 2021 montre que la protoplanète s’est déplacée dans le sens antihoraire au fil du temps. (NASA, ESA, Thayne Currie/Télescope Subaru, Eureka Scientific Inc.)

Dans ce scénario, les protoplanètes intégrées dans le disque entourant une jeune étoile se développent progressivement à partir d’objets solides de la taille d’un rocher et, si ce noyau atteint plusieurs fois la masse de la Terre, commencent alors à accumuler du gaz à partir du disque.

“Ce processus ne peut pas former de planètes géantes à grande distance orbitale, donc cette découverte remet en question notre compréhension de la formation des planètes”, a déclaré Guyon.

Au lieu de cela, les chercheurs pensent qu’AB Aur b se forme dans un scénario dans lequel le disque autour de l’étoile se refroidit et la gravité le fait se fragmenter en un ou plusieurs amas massifs qui forment des planètes.

“Il y a plus d’une façon de faire cuire un œuf”, a déclaré Currie. “Et apparemment, il peut y avoir plus d’une façon de former une planète semblable à Jupiter.”

L’étoile AB Aurigae est environ 2,4 fois plus massive que notre soleil et presque 60 fois plus brillante. Il a environ deux millions d’années – un enfant selon les normes stellaires – contre environ 4,5 milliards d’années pour notre soleil d’âge moyen. Au début de sa vie, le soleil était également entouré d’un disque qui a donné naissance à la Terre et aux autres planètes.

“De nouvelles observations astronomiques remettent continuellement en question nos théories actuelles, améliorant finalement notre compréhension de l’univers”, a déclaré Guyon. “La formation des planètes est très complexe et désordonnée, avec de nombreuses surprises encore à venir.”

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