Des astronomes ont observé une planète vagabonde, Cha 1107-7626, qui ne tourne autour d'aucune étoile, grandir à un rythme sans précédent. Cette planète, située à 620 années-lumière de la Terre dans la constellation du Chamaeleon, montre une accrétion de gaz et de poussière huit fois plus rapide qu'il y a quelques mois. Cette découverte éclaire la formation tumultueuse des objets célestes en dehors de notre système solaire.
Points Clés
- Cha 1107-7626 est une planète vagabonde, sans orbite stellaire.
- Sa masse est cinq à dix fois celle de Jupiter.
- Elle connaît une phase de croissance record, captant 6 milliards de tonnes de matière par seconde.
- Les changements chimiques dans son disque d'accrétion ont été observés.
- L'activité magnétique pourrait être le moteur principal de cette croissance.
Une Croissance Planétaire Inédite
La planète Cha 1107-7626 est un corps céleste jeune, dont l'âge est estimé entre 1 et 2 millions d'années. En comparaison, les planètes de notre système solaire ont environ 4,5 milliards d'années. Elle est encore en phase de formation, selon Aleks Scholz, co-auteur de l'étude et astronome à l'Université de St. Andrews en Écosse. Sa croissance est alimentée par un disque de gaz et de poussière qui l'entoure, un processus appelé accrétion.
Les observations récentes, menées avec le Très Grand Télescope de l'Observatoire Européen Austral (ESO) au Chili et le télescope spatial James Webb, ont révélé une accélération spectaculaire de ce processus. La planète accumule de la matière à un rythme de 6,6 milliards de tonnes (6 milliards de tonnes métriques) par seconde. Ce taux est huit fois plus rapide que celui mesuré quelques mois auparavant.
«Nous avons surpris cette planète vagabonde nouveau-née en train d'engloutir de la matière à un rythme effréné,» a déclaré Ray Jayawardhana, co-auteur principal de l'étude et professeur de physique et d'astronomie à l'Université Johns Hopkins.
Fait Intéressant
La distance d'une année-lumière équivaut à 9,46 billions de kilomètres.
Observations Détaillées et Changements Chimiques
Les astronomes ont découvert Cha 1107-7626 en 2008. Depuis, ils l'ont observée avec divers instruments pour comprendre son évolution. En 2024, le télescope Webb a permis de détecter clairement le disque environnant. Des observations ultérieures avec le spectrographe X-shooter du Très Grand Télescope ont montré une transition entre un taux d'accrétion stable en avril et mai, et une forte poussée de croissance entre juin et août.
«Je m'attendais à ce que ce soit un événement de courte durée, car ils sont beaucoup plus courants,» a expliqué Scholz. «Quand la poussée a continué en juillet et août, j'étais absolument stupéfait.»
Les observations de suivi avec le télescope Webb ont également révélé un changement dans la composition chimique du disque. De la vapeur d'eau, absente auparavant, était présente pendant la période de croissance rapide. Le Webb est le seul télescope capable de détecter des changements aussi subtils pour un objet aussi peu lumineux.
Contexte
Avant cette étude, les changements chimiques dans un disque n'avaient été observés qu'autour d'une étoile, jamais autour d'une planète. Cette découverte suggère des similitudes inattendues entre la formation stellaire et planétaire.
Un Comportement de Type Stellaire
La comparaison des données avant et pendant l'événement a montré que l'activité magnétique semble être le principal moteur de l'accrétion de gaz et de poussière sur la planète. Ce phénomène est généralement associé aux étoiles en formation. Cependant, les nouvelles observations indiquent que des objets de masse bien inférieure à celle des étoiles, comme Cha 1107-7626 (qui représente moins de 1% de la masse de notre Soleil), peuvent posséder des champs magnétiques puissants capables de stimuler leur croissance.
L'origine des planètes vagabondes reste un sujet de débat. Elles pourraient être des planètes éjectées de leur orbite stellaire par l'influence gravitationnelle d'autres objets, ou bien les objets de plus faible masse qui se forment de manière similaire aux étoiles. Pour Cha 1107-7626, les astronomes penchent pour la deuxième hypothèse.
«Cet objet s'est très probablement formé d'une manière similaire aux étoiles – à partir de l'effondrement et de la fragmentation d'un nuage moléculaire,» a affirmé Scholz.
Similitudes entre Planètes et Étoiles
Un nuage moléculaire est un vaste nuage froid de gaz et de poussière pouvant s'étendre sur des centaines d'années-lumière. Les observations récentes renforcent l'idée que l'enfance des objets de masse planétaire flottant librement ressemble à celle des étoiles, comme notre Soleil.
«Nos nouvelles découvertes soulignent cette similitude et impliquent que certains objets comparables aux planètes géantes se forment comme les étoiles, à partir de nuages de gaz et de poussière en contraction accompagnés de leurs propres disques, et qu'ils traversent des épisodes de croissance tout comme les étoiles nouveau-nées,» a ajouté Jayawardhana.
- La planète a déjà connu une forte croissance en 2016.
- Cela suggère des poussées de croissance récurrentes.
- Les chercheurs veulent maintenant étudier la durée et la fréquence de ces événements.
Implications pour la Compréhension Planétaire
L'observation d'un comportement typiquement associé à la formation stellaire chez une jeune planète isolée est significative. Jacco van Loon, professeur agrégé d'astrophysique à l'Université de Keele, a souligné la richesse de la chimie moléculaire révélée dans le disque de la planète. Il s'interroge sur la composition de possibles lunes de cette planète massive qui pourraient se former dans ce matériau.
Cette étude représente également une étape importante pour comprendre le processus d'accrétion des planètes vagabondes, selon Núria Miret Roig, professeure adjointe à l'Université de Barcelone. Pour approfondir cette compréhension, il est essentiel de compléter ces travaux par des études sur leur abondance, la composition atmosphérique et les propriétés de leurs disques et compagnons.
Donnée Clé
La masse de Cha 1107-7626 est cinq à dix fois supérieure à celle de Jupiter, la plus grande planète de notre système solaire.
Le Futur des Observations Astronomiques
Les planètes vagabondes sont difficiles à détecter en raison de leur faible luminosité. Cependant, de nouveaux télescopes promettent de révolutionner leur étude. L'Observatoire Vera C. Rubin, le futur Très Grand Télescope (ELT) au Chili et le télescope spatial Nancy Grace Roman, dont le lancement est prévu en 2027, changeront la façon dont les astronomes étudient ces mondes errants et leur ressemblance avec les étoiles.
«L'ELT sera assez puissant pour non seulement étudier ces planètes faibles et flottantes avec beaucoup plus de détails, mais par exemple, il sera également possible de rechercher des compagnons proches qui pourraient être responsables du déclenchement de telles poussées,» a déclaré Víctor Almendros-Abad, auteur principal de l'étude.
Le télescope Rubin, quant à lui, permettra de «capturer ces éruptions rares à travers toute la population d'objets de masse planétaire jeunes connus, nous donnant, pour la première fois, une image statistique de la fréquence de ces événements et de leur durée.» Ces avancées ouvriront de nouvelles perspectives sur la formation et l'évolution des planètes en dehors de notre système solaire.
