Les astronomes ont découvert de nombreuses planètes extrasolaires, mais une paire de planètes binaires récemment découverte est tout à fait la découverte. Leur découverte remet en question la théorie actuelle selon laquelle on pense que les planètes se forment à partir des disques de gaz et de poussière qui entourent les étoiles du nouveau-né.
Le casting d'exoplanètes a un nouveau membre extraordinaire. À l'aide des télescopes de l'ESO, les astronomes ont découvert un compagnon d'environ sept masses Jupiter pour un objet qui n'est lui-même que deux fois plus lourd. Les deux objets ont des masses similaires à celles des planètes géantes extra-solaires, mais ils ne sont pas en orbite autour d'une étoile - au lieu de cela, ils semblent tourner l'un autour de l'autre. L'existence d'un tel système double impose de fortes contraintes aux théories de formation des objets de masse planétaires flottant librement.
Ray Jayawardhana de l'Université de Toronto (Canada) et Valentin D. Ivanov de l'ESO rapportent la découverte dans le numéro du 3 août de Science Express, le service de publication rapide en ligne de la revue Science.
"Il s'agit d'une paire de jumeaux vraiment remarquable - chacun ayant seulement environ un pour cent de la masse de notre Soleil", a déclaré Jayawardhana. "Sa simple existence est une surprise, et son origine et son destin un peu mystérieux."
Environ la moitié de toutes les étoiles semblables au soleil viennent par paires. Il en va de même pour environ un sixième des naines brunes, des «étoiles en échec» qui ont moins de 75 masses Jupiter et sont incapables de maintenir la fusion nucléaire dans leurs noyaux. Au cours des cinq dernières années, les astronomes ont identifié quelques dizaines d'objets encore plus petits de masse planétaire flottant librement, ou planemos, dans les régions voisines de formation d'étoiles. Oph 162225-240515, ou Oph1622 pour faire court, est le premier planemo trouvé comme étant un double.
Les chercheurs ont découvert le candidat compagnon dans une image optique prise avec le télescope de nouvelle technologie de 3,5 m de l’ESO à La Silla, au Chili. Ils ont décidé de prendre des spectres optiques et des images infrarouges de la paire avec le très grand télescope de 8,2 m de l'ESO pour s'assurer qu'il s'agit d'un véritable compagnon, au lieu d'une étoile de premier plan ou d'arrière-plan qui se trouve être dans la même ligne de visée. Ces observations de suivi ont en effet confirmé que les deux objets sont jeunes, à la même distance, et beaucoup trop cool pour être des étoiles. Cela suggère que les deux sont physiquement associés.
En comparant avec des modèles théoriques largement utilisés, Jayawardhana et Ivanov estiment que le compagnon représente environ sept fois la masse de Jupiter, tandis que l'objet plus massif arrive à environ 14 fois la masse de Jupiter. La paire de nouveau-nés, à peine un million d'années, est séparée par environ six fois la distance entre le Soleil et Pluton, et est située dans la région de formation d'étoiles d'Ophiuchus à environ 400 années-lumière de là.
On pense que les planètes se forment à partir de disques de gaz et de poussière qui entourent les étoiles, les naines brunes et même certains objets de masse planétaire flottant librement (voir ESO 19/06). Mais, "il est probable que ces jumeaux planemo se soient formés ensemble à partir d'un nuage de gaz se contractant qui s'est fragmenté, comme un binaire stellaire miniature", a déclaré Jayawardhana. "Nous résistons à la tentation de l'appeler une" double planète "parce que cette paire ne s'est probablement pas formée comme les planètes de notre système solaire", a ajouté Ivanov.
L'Oph1622B n'est que le deuxième ou le troisième compagnon de masse planétaire directement imagé à être confirmé par spectroscopie (voir ESO 23/04 [1]), et le premier autour d'un primaire qui est lui-même un objet de masse planétaire. De plus, son existence pose un défi à un scénario théorique populaire, qui suggère que les naines brunes et les objets de masse planétaire flottant librement sont des embryons éjectés de plusieurs systèmes proto-étoiles. Étant donné que les deux objets dans Oph1622 sont si éloignés l'un de l'autre et ne sont que faiblement liés l'un à l'autre par gravité, ils n'auraient pas survécu à une naissance aussi chaotique.
«Des découvertes récentes ont révélé une incroyable diversité de mondes. Pourtant, la paire Oph1622 se distingue comme l'une des plus intrigantes, si ce n'est particulière, »a déclaré Jayawardhana.
"Maintenant, nous sommes curieux de savoir si ces paires sont communes ou rares. La réponse pourrait éclairer la formation des objets de masse planétaire flottant librement », a ajouté Ivanov.
Remarque
[1]: Un autre candidat sérieux est le compagnon de faible masse de GQ Lupi, une jeune star de T-Tauri (voir ESO PR 09/05). Les modèles conduisent à une masse pour cet objet entre 1 et 42 masses Jupiter.
Source d'origine: communiqué de presse de l'ESO
