Les planètes tournent autour d’étoiles. Mais comment qualifier un objet de la taille d’une planète qui ne tourne pas autour d’une étoile ? Un objet de la taille d’une planète, mais qui s’est formé comme une étoile ? La question se pose depuis que des chercheurs ont découvert six de ces « mondes vagabonds ».
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NGC 1333. C'est une jeune nébuleuse qui forme des étoiles. Elle est située à environ 1 000 années-lumière de la Terre, dans la constellation de Persée. Et le télescope spatial James-Webb (JWST) vient de nous en offrir une vue spectaculaire. Une image dans laquelle des astronomesastronomes de l'université Johns Hopkins (États-Unis) ont débusqué une poignée d'objets hors du commun. Ils détaillent leurs caractéristiques et les conséquences de cette découverte inattendue dans The Astronomical Journal.
« La sensibilité du JWST aux longueurs d'ondelongueurs d'onde infrarougesinfrarouges nous a permis de sonder la nébuleuse à la recherche d'objets très peu brillants », raconte Ray Jayawardhana, astrophysicienastrophysicien, dans un communiqué. Ce que les chercheurs ont trouvé, ce sont six objets d'une massemasse comprise entre cinq et dix fois celle de notre JupiterJupiter. Des exoplanètesexoplanètes géantes, pourrait-on penser. Mais ces objets s'avèrent ne pas être liés par la gravitégravité à une étoile. C'est pourquoi les astronomes les classent dans la catégorie des « mondes vagabonds ».
Des mondes de la taille de planètes formés comme des étoiles
Des planètes géantes qui semblent s'être formées non pas comme des planètes, par accumulation dans des disques de poussières et de gazgaz, mais... comme des étoiles ! À partir de la contraction d'un nuagenuage de gaz et de poussières. De quoi permettre aux astronomes d'affiner la connaissance qu'ils ont de la manière dont se forment les étoiles... et les planètes. Parce que bien que le télescope spatial James-Webbtélescope spatial James-Webb ait été en mesure de détecter des objets de moins de cinq fois la masse de Jupiter, il n'en a pas trouvé au cœur de NGC 1333. Les chercheurs estiment donc que tout objet plus léger que cette limite aura tendance à se former cette fois comme une planète. Et non comme une étoile.
Les astronomes rapportent aussi que le plus léger des six mondes vagabonds trouvés dans NGC 1333 est toujours entouré d'un disque de poussière. Ils y voient une confirmation que l'objet s'est formé comme une étoile. Car les poussières ont tendance à tourner autour de l'objet central dans les premiers stades de la formation des étoiles. Mais de tels disques constituent aussi une condition préalable à la formation de planètes. « Ces minuscules objets dont la masse est comparable à celle de planètes géantesplanètes géantes pourraient eux-mêmes être capables de former leurs propres planètes, avance le co-auteur Alexander Scholz, astrophysicien à l'université de St Andrews (Royaume-Uni). Nous pourrions avoir, devant les yeuxyeux, les premiers instants d'un système planétaire miniature. Bien plus petit que notre Système solaire ».
Ici, la mosaïque de vues à grand champ renvoyées par le télescope spatial James-Webb de NGC 1333. Entourés de vert, trois des objets de masse planétaire flottants librement nouvellement découverts. © ESA/Webb, Nasa & CSA, A. Scholz, K. Muzic, A. Langeveld, R. Jayawardhana
Vers des mini-systèmes planétaires ?
Dans les données renvoyées par le télescope spatial James-Webb, les chercheurs ont aussi découvert un système binairesystème binaire rare : une naine brunenaine brune et son compagnon de masse planétaire. Il s'est possiblement formé de la même manière que les systèmes d'étoiles binaires. À savoir, à partir d'un nuage de poussières et de gaz se fragmentant au fur et à mesure de sa contraction.
Bousculés par toutes ces découvertes, les astronomes envisagent désormais d'étudier de plus près les atmosphèresatmosphères de ces six objets vagabonds pour les comparer à celles des naines brunes et des planètes géantes gazeusesplanètes géantes gazeuses. Ils observeront aussi des objets similaires dotés de disques poussiéreux. Objectif : explorer la possibilité de former des mini-systèmes planétaires ressemblant aux nombreuses luneslunes de Jupiter et de SaturneSaturne.
