Un objet astronomique intrigant a été observé à 620 années-lumière, montrant un processus d’accrétion phénoménal. Avec une masse significativement plus élevée que celle de Jupiter, il brouille la frontière entre les planètes et les étoiles, apportant une nouvelle compréhension de la formation des corps célestes.
L’exoplanète en formation Cha 1107–7626, vorace comme une étoile. Crédit : ESO/L. Calçada/M. Kornmesser
Au cœur du spatio profond, à 620 années-lumière de la Terre et située dans la constellation du Caméléon, se trouve une exoplanète vagabonde – un corps libre et non rattaché à un système stellaire – qui accumule de manière étonnante 6 milliards de tonnes de matière chaque seconde. Ce rythme d’accrétion est tellement extrême qu’il n’avait jamais été observé auparavant chez une planète, mais seulement chez des étoiles et des « étoiles ratées » (naines brunes). Les auteurs de l’étude estiment que cet objet si particulier brouille les frontières entre un planète et une étoile.
La masse de l’exoplanète, appelée Cha 1107-7626, est de 5 à 10 fois supérieure à celle de Jupiter, le plus grand et massif des planètes de notre Système solaire. Ainsi, il ne s’agit pas d’une naine brune, qui possède une masse comprise entre 13 et 80 fois celle de Jupiter. Les naines brunes, considérées comme des objets intermédiaires entre les étoiles et les planètes, ne brillent pas de leur propre lumière, car elles ne peuvent pas fusionner l’hydrogène comme le font de véritables étoiles, mais peuvent fusionner d’autres éléments, tels que le deutérium, et « briller » dans l’infrarouge. Dans ces fascinants corps célestes, comme dans les jeunes étoiles à croissance rapide, une accrétion vorace a été observée, similaire à celle de Cha 1107-7626, mais avec des masses significativement plus élevées. Par conséquent, cet objet est le premier de masse planétaire à montrer une telle « faim ».
La découverte de l’accumulation extrême de l’exoplanète Cha 1107-7626 a été réalisée par une équipe de recherche internationale, avec des scientifiques de l’Observatoire Astronomique de Palerme de l’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), collaborant étroitement avec leurs collègues de divers établissements. Parmi ceux-ci figurent la Faculté de Physique et d’Astronomie de l’Université de St. Andrews (Royaume-Unis), le Département de Physique et d’Astronomie de l’Université Johns Hopkins (États-Unis), le Département de Physique et d’Astronomie de l’Université de Bologne, entre autres. Les chercheurs, coordonnés par le docteur Victor Almendros-Abad de l’observatoire sicilien, ont fait cette découverte en observant Cha 1107-7626 grâce à l’instrument XSHOOTER monté sur le puissant Very Large Telescope (VLT) de l’ESO (Chili) et le Télescope Spatial James Webb.
L’exoplanète vagabonde a été découverte en 2008, et les scientifiques ont rapidement réalisé qu’il s’agissait d’un objet particulièrement intéressant, étant donné les signes d’accroissement. Entre le printemps et l’été de cette année, le docteur Almendros-Abad et ses collègues ont observé l’objet plusieurs fois, constatant une augmentation soudaine et significative de luminosité durant les mois d’été, allant jusqu’à six fois. Cela correspondait au phénomène des éruptions Exor, celles émises par les jeunes étoiles durant des phases d’accrétion rapide. Selon les calculs des experts, pendant cette période de « faim exceptionnelle », la planète était capable d’accumuler jusqu’à 6 milliards de tonnes de matière par seconde à partir du disque d’accrétion de gaz et de poussières qui l’entoure. L’analyse des données archivées a révélé que Cha 1107-7626 s’était déjà comporté ainsi en 2016, ce qui indique qu’il s’agit d’attaques de « faim » récurrentes. Les chercheurs ont également observé certains changements dans la composition chimique du disque d’accrétion, notamment l’apparition de traces de vapeur d’eau.
L’exoplanète en formation Cha 1107–7626, vorace comme une étoile. Crédit : ESO/L. Calçada/M. Kornmesser
Tout cela suggère que ce rare planète vagabonde se serait formée dans une nue de gaz et de poussières d’une manière similaire à celle d’une étoile et qu’elle n’aurait pas été expulsée dans l’espace profond par son système stellaire (une autre origine possible pour les planètes vagabondes, comme pourrait le devenir la Terre à la « mort » du Soleil). « Cette découverte brouille la frontière entre les étoiles et les planètes et nous offre un aperçu des premiers stades de formation des planètes vagabondes, » a déclaré dans un communiqué Belinda Damian. Les détails de la recherche « Découverte d’une éruption d’accrétion dans un objet de masse planétaire libre » ont été publiés dans la revue spécialisée The Astrophysical Journal Letters.