Ce n’est pas une naine brune, c’est une planète errante !

Une équipe dirigée par Jonathan Gagné, chercheur à la Carnegie Institution for Science de Washington DC, et qui inclut des chercheurs de l’Institut de recherche sur les exoplanètes (iREx) de l’Université de Montréal, du American Museum of Natural History et de University of California San Diego, a découvert que ce que les astrophysiciens croyaient être l’une des naines brunes les plus rapprochées de notre Soleil est en fait un objet de masse planétaire. Leurs résultats sont publiés dans la revue scientifique The Astrophysical Journal Letters.

Une représentation artistique de SIMP J013656.5+093347, ou SIMP0136, que l’équipe de recherche a identifié comme étant une planète errante qui est probablement membre de l’association d’étoiles jeunes Carina-Near (200 millions d’années). Image de NASA/JPL, légèrement modifiée par J. Gagné.

L’équipe a déterminé que SIMP J013656.5 (ou SIMP0136), un objet bien étudié, est un membre planétaire de l’association Carina-Near, qui comprend des astres âgés de seulement 200 millions d’années. Jonathan Gagné et son équipe ont réussi à démontrer qu’avec sa masse d’environ 13 fois celle de Jupiter, SIMP0136 est tout juste à la limite séparant les naines brunes des planètes. Les naines brunes sont des astres pouvant effectuer la fusion nucléaire du deutérium pendant une courte période après leur formation, contrairement aux planètes qui ne le peuvent pas. 

SIMP0136 est connue dans la communauté scientifique comme étant la première “naine brune” pour laquelle une variabilité photométrique a été détectée. Cette variabilité est attribuée à des phénomènes météorologiques évoluant rapidement à sa surface. Étienne Artigau, co-auteur de l’étude et chercheur principal de la découverte originale de SIMP0136 en 2006, d’ajouter : “Cette nouvelle addition au club très sélect des planètes errantes est particulièrement remarquable, car on connaît très peu de tels objets qui présentent une variabilité photométrique.”

Les associations comme Carina-Near comprennent des étoiles, des naines brunes et des planètes errantes d’âges similaires qui se déplacent en groupe à travers notre Galaxie. Ces associations sont considérées comme des lieux de prédilection pour chercher les planètes errantes. En effet, l’appartenance à l’un de ces groupes est l’une des seules façons pour déduire leur âge, ce qui est essentiel pour estimer leur masse et déterminer si on a affaire à une planète errante, ou une naine brune.

Plus légères que les étoiles, mais plus massives que les planètes géantes, les naines brunes n’ont pas en leur coeur la pression suffisante pour soutenir les réactions de fusion de l’hydrogène qui permettent aux étoiles de rester chaudes et brillantes pendant des milliards d’années. Ainsi, après leur formation, les naines brunes se refroidissent lentement avec le temps.

“En d’autres mots, une naine brune d’une masse donnée peut avoir une température aussi chaude que les petites étoiles, ou aussi froide qu’une planète géante, selon son âge”, indique Jacqueline Faherty, co-auteure de la découverte et chercheuse au American Museum of Natural History à New-York.

Les planètes errantes sont extrêmement difficiles à identifier. On en connaît seulement une poignée à ce jour. Elles sont toutefois d’une grande valeur pour les astrophysiciens, car elles sont similaires aux planètes géantes gazeuses, qui ont des masses semblables mais qui sont en orbite autour d’une étoile. Il est beaucoup plus facile d’étudier leur atmosphère, leur lumière n’étant pas, contrairement aux exoplanètes, noyée dans celle de leur étoile.

“Cette indication que l’astre bien connu SIMP0136 est une planète errante nous permettra de mieux comprendre l’atmosphère des planètes géantes gazeuses et comment elles évoluent”, conclut Jonathan Gagné.

Plus d’information

L’article SIMP J013656.5+093347 is likely a Planetary-mass Object in the Carina-Near Moving Group est publié dans The Astronomical Journal. En plus de Jonathan Gagné (Carnegie Institution of Washington), Jackie Faherty (AMNH) et Étienne Artigau (Institut de recherche sur les exoplanètes et du Centre de recherche en astrophysique du Québec de l’Université de Montréal), l’équipe inclut Sandie Bouchard, Loïc AlbertDavid Lafrenière et René Doyon (iREx de l’UdeM), ainsi que Adam Burgasser et Daniella Bardalez Gagliuffi (University of California San Diego).

Le Carnegie Institution for Science est une organisation privée sans but lucratif, basée à Washington D.C. incluant six départements de recherche à travers les É.U. Depuis son fondement en 1902, l’institut Carnegie a été une force novatrice en recherche fondamentale. Les scientifiques de Carnegie sont des leaders mondiaux dans les domaines de la biologie végétale, de la biologie du développement, de l’astronomie, de la science des matériaux, de l’écologie globale, et des sciences de la Terre et des planètes.

Contact
Jonathan Gagné
jgagne@carnegiescience.edu
 

Source
Natasha Metzler/Jonathan Gagné
Carnegie Institution for Science
nmetzler@carnegiescience.edu, jgagne@carnegiescience.edu

Marie-Eve Naud
Institut de recherche sur les exoplanètes, Université de Montréal
514-343-6111, x 7077
irex@astro.umontreal.ca

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