Une équipe internationale d’astronomes a annoncé la découverte d’une planète géante extrasolaire en orbite autour de son étoile à plus de 20 fois la distance moyenne Neptune – Soleil.
Elle est appelée HD 106906b et fait 11 fois la masse de Jupiter. Elle tourne autour d’une étoile blanche de la séquence principale, HD 106906A, située dans la constellation de la Croix du Sud à environ 300 années-lumière de la Terre. Elle est bien différente de tout ce qui se trouve dans notre système solaire et bouleverse les théories sur la formation des planètes.
Âgée de seulement 13 millions d’années, la planète brille encore de la chaleur résiduelle de sa formation. À 1500 degrés Celsius, elle est beaucoup plus froide que son étoile hôte, elle émet la grande partie de son énergie dans l’infrarouge plutôt que dans la lumière visible. En comparaison, la Terre, qui s’est formée il y a 4,5 milliards d’années, est donc environ 350 fois plus vieille que HD 106906b.
La planète a été trouvée à l’aide d’une caméra thermique infrarouge montée sur les télescopes Magellan (MagAO) dans le désert d’Atacama au Chili. Les chercheurs ont utilisé les données fournies par le télescope spatial Hubble pour confirmer leur découverte.
Position et distance de la planète HD 106906B par rapport à son étoile, avec, pour la comparaison l’orbite de Neptune. (Bailey et al./UA/MagAO)
Le caractère fascinant de cette exoplanète réside dans le fait qu’aucun modèle de formation de planète ou d’étoiles n’explique pleinement ce qui a pu être observé, selon Vanessa Bailey de l’Université de l’Arizona, qui est l’auteure principale de la nouvelle étude (lien plus bas).
On pense que les planètes proches de leur étoile, comme la Terre, se forment de l’accrétion de petits corps d’astéroïdes tirés d’un disque primordial de poussière et de gaz qui entoure une étoile en formation. Toutefois, ce processus agit trop lentement pour développer une planète géante si loin de son étoile. L’autre mécanisme proposé est que les planètes géantes peuvent se former à partir d’un rapide effondrement de la matière du disque. Cependant, les disques primordiaux contiennent rarement assez de masse en leurs seins pour permettre à une planète comme HD 106906b de se former. Plusieurs hypothèses ont été avancées , y compris la formation d’un mini système d’étoile binaire.
Selon les explications de Vanessa Bailey :
Un système d’étoile binaire peut être formé lorsque deux nuages adjacents de gaz s’effondrent plus ou moins indépendamment pour former des étoiles, et ces étoiles sont suffisamment proches l’une de l’autre pour exercer une attraction mutuelle et les réunir dans une orbite. Il est possible que dans le cas du système HD 106906 l’étoile et la planète se soient effondrées indépendamment à partir de bouquets de gaz, mais pour une raison quelconque le nuage de gaz qui a donné naissance à la planète a été dépourvu de sa matière et elle n’a jamais assez grandi pour s’enflammer et devenir une étoile.
Un des problèmes avec ce scénario est que le ratio en masse des deux étoiles dans un système binaire est typiquement de pas plus de 10 pour 1. Dans notre cas, le rapport de masse est supérieur à 100 pour 1. Ce ratio extrême de masse n’est pas prévu par les théories de formation des étoiles binaires, tout comme la théorie de la formation des planètes prédit que des planètes si éloignées de leur étoile hôte ne peuvent se former.
HD 106906b a également un intérêt particulier pour les chercheurs, car ils peuvent toujours détecter les reste de la matière du disque de débris laissés par la planète et la formation de l’étoile.
Les futures observations du mouvement orbital de la planète et des débris du disque de l’étoile primaire peuvent aider à élucider son modèle de formation, conclut Vanessa Bailey.
L’étude publiée sur arXiv : HD 106906 b: A planetary-mass companion outside a massive debris disk et l’annonce sur le site de l’université d’Arizona : MagAO Discovers a Planet.
