Découverte d’une double planète flottante

Vue d’artiste de deux planètes flottantes, sans soleil. © Gemini Observatory/Jon Lomberg Illustration
Un objet de masse planétaire dérivant loin de toute étoile, découvert il y a un an, se révèle être composé de deux corps de masse identique. Une promesse d’en savoir plus sur les énigmatiques « planètes flottantes ».

Découverte en 2015, la naine brune 2MASS J11193254–1137466 cachait en réalité deux objets bien moins massifs, séparés de 3,9 unités astronomiques (soit 585 millions de kilomètres) et tournant l’un autour de l’autre. La nouvelle pourrait sembler anecdotique tant les découvertes d’astres binaires sont légion en astronomie.

Sauf que cette fois, l’équipe de William Best (Institut d’astronomie de Hawaï) a probablement mis la main sur les corps de ce type (entre naines brunes et planètes) les moins massifs : environ 3,7 fois la masse de Jupiter chacun.

Des corps célestes difficiles à étudier

Les astronomes connaissent déjà plusieurs naines brunes et planètes errant loin de toute étoile. La plus proche se trouve d’ailleurs à seulement 20 années-lumière de la Terre. Mais leur étude est rendue difficile par le fait que leur âge est quasiment impossible à estimer.

En effet, par rapport aux étoiles, ces corps de petite masse ne sont pas très chauds au début de leur vie et ils se refroidissent lentement. Par conséquent, leur âge découle souvent de modèles numériques d’évolution offrant des marges d’erreur assez importantes.

Deux objets de 10 millions d’années

Dans le cas de 2MASS J11193254–1137466AB (les lettres A et B ajoutées à la fin signifient l’existence de deux composantes), la distance a pu être connue assez précisément par le fait que le couple substellaire est animé d’un mouvement propre comparable à celui de l’association d’étoiles TW Hydrae, en apparence très proche.

Les astronomes avancent qu’il y a 80% de chances pour qu’il appartienne au même groupe d’étoiles. Si cela est bien le cas, il se situe à 160 années-lumière de la Terre.

Autre avantage : s’ils appartiennent bien à l’association TW Hydrae, ils ont le même âge, soit environ 10 millions d’années. Du coup, les deux objets pourraient servir de références fiables aux modèles pour estimer les âges et les masses d’autres corps du même type.

Les deux composantes de 2MASS J11193254–1137466AB ont été discernées grâce au télescope de 10 m Keck II équipé d'une optique adaptative.
Ces images ont été prises dans des longueurs d'onde différentes. © Best et al. 2017.

Etoiles ratées ou planètes ?

Du fait de leur masse plutôt modeste, ces deux corps jumeaux peuvent-ils être considérés comme des planètes ? En effet plusieurs exoplanètes affichent sur la balance une masse bien plus élevée.

Le problème, dans le cas des objets qui ne sont pas en orbite autour d’une étoile, réside dans le fait que les astronomes ignorent quel a été leur mode de formation. S’agit-il de planètes qui ont été éjectées d’un système (et dans le cas présent, qui se seraient mutuellement capturées plus tard) ?

Ou bien ces corps se sont-ils formés par accrétion, comme des étoiles, mais sans atteindre la masse minimale pour se mettre à briller ? Dans la première hypothèse, ce seraient des planètes. Dans la seconde, ce seraient les naines brunes les plus petits jamais observées.

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