Des scientifiques découvrent le « plus grand amas » de près de 100 planètes flottantes dans une seule région de formation d’étoiles

Les planètes voyous ont déconcerté les astronomes depuis des lustres. Contrairement aux planètes ordinaires qui tournent autour des étoiles, ces planètes flottantes (FFP) sont éjectées des systèmes stellaires pour se déplacer seules dans la galaxie. Dans la dernière découverte, les astronomes ont trouvé le plus grand groupe de planètes voyous dans une seule région de formation d’étoiles. Avec une découverte approximative de 100 FFP, le nouvel échantillon doublerait l’échantillon existant de planètes voyous connues. Il n’y a pas plus de dix ans, le télescope spatial Kepler de la NASA avait découvert un objet planétaire flottant librement et avait donné lieu à des spéculations sur des anomalies planétaires.

L’étude récente a utilisé les données de 20 ans d’observations à travers plusieurs télescopes au sol et spatiaux, combinées à plus de 80 000 images à grand champ. Les scientifiques ont utilisé des techniques de microlentille et d’imagerie directe, ainsi que des résultats de simulations de diffusion planète-planète.

Parmi les télescopes utilisés pour l’étude figuraient l’Observatoire européen austral (ESO), le Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA), le VLT Survey Telescope (VST) et le télescope MPG/ESO de 2,2 mètres situé au Chili.

L’étude a été publiée dans la revue Nature Astronomy le 22 décembre.

Sean N. Raymond, un auteur de cette étude, a ajouté plus de détails sur la découverte dans un fil de discussion. Déclarant que 100 planètes flottantes ont été trouvées dans “une seule région de formation d’étoiles”, a ajouté Raymond, “Cela double à peu près l’ensemble de l’échantillon de planètes voyous connues”.

Notre nouvel article vient d’être publié dans @NatureAstronomy ,@nmiretroig, Bouy et al) !

Punchline : nous avons trouvé environ 100 planètes flottantes dans une seule région de formation d’étoiles ! Cela double à peu près l’ensemble de l’échantillon de planètes voyous connues.

Un filhttps://t.co/CW7WgCNvda

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– Sean Raymond (@sraymond_astro) 22 décembre 2021

L’amas a été localisé dans les constellations Scorpius et Ophiuchus. Les naines brunes faisaient également partie de la découverte. L’étude faisait partie du projet Cosmic-DANCE.

@nmiretroig et Hervé Bouy ont réalisé le recensement du Haut Scorpion : toutes les étoiles, naines brunes et planètes voyous (>4 masses de Jupiter)

Ils ont analysé > 80 000 images d’Upper Sco des 20 dernières années (> 100 To) le projet Cosmic-DANCE https://t.co/vafGHjD1pt

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– Sean Raymond (@sraymond_astro) 22 décembre 2021

Les objets planétaires mesuraient entre quatre et 13 masses de Jupiter. Les scientifiques n’ont pu qu’estimer le nombre de FFP car “leurs masses réelles dépendent de l’âge de l’association, qui n’est pas bien déterminé”. L’étude suppose que les planètes sont associées depuis trois à dix millions d’années.

Nous avons trouvé environ 100 planètes flottantes d’environ 4 à 13 masses de Jupiter !

Pourquoi « environ 100 » ? Car leurs vraies masses dépendent de l’âge de l’association, qui n’est pas bien fixé (3 à 10 Myr). https://t.co/WeUN3gXGBm

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– Sean Raymond (@sraymond_astro) 22 décembre 2021

Les spéculations sur les FFP ont dérouté les scientifiques au fil des décennies. Certaines parties peuvent croire que les FFP ne sont que des étoiles ratées qui traversent la galaxie comme des âmes perdues. Mais Raymond diffère dans son opinion.

Toutes ces planètes voyous ne sont-elles que de minuscules étoiles ratées ?

Probablement pas. Il y a trop de planètes flottantes par rapport à plusieurs fonctions de masse initiales différentes.

Les modèles ne prédisent pas assez d’étoiles minuscules.

5/ pic.twitter.com/DG3dJPvgan

– Sean Raymond (@sraymond_astro) 22 décembre 2021

Près de 90 pour cent de l’échantillon de l’étude peut s’être formé autour d’étoiles. Plus tard, ils ont été éjectés dans des instabilités dynamiques, selon les chercheurs.

Une partie importante (jusqu’à 90%) de notre échantillon de planètes voyous s’est peut-être formée autour d’étoiles et a été éjectée dans des instabilités dynamiques

Les instabilités dynamiques (aka diffusion planète-planète) sont joliment illustrées dans cette animation d’Eric Ford https://t.co/mPHP4qSVyb

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– Sean Raymond (@sraymond_astro) 22 décembre 2021

Voici les facteurs dont dépend le nombre de planètes éjectées :

Le nombre de planètes éjectées dépend 1) du taux d’occurrence d’exoplanètes massives autour des étoiles, 2) de la fraction de systèmes qui deviennent instables à des temps très précoces, et 3) du nombre de planètes éjectées par instabilité

sept/

– Sean Raymond (@sraymond_astro) 22 décembre 2021

La nouvelle découverte est importante car elle donne aux scientifiques un large échantillon de FFP pour construire et étudier des modèles de formation d’étoiles et de planètes.