Planètes voyous: chasser les mondes les plus mystérieux de la galaxie

Cet article a été initialement publié sur La conversation. La publication a contribué à l’article à Space.com’s Voix d’experts: Op-Ed & Insights.

Jacco van Loon, Astrophysicien et directeur de l’observatoire de Keele, Université de Keele

La plupart des planètes connues tournent autour d’une étoile. Ces planètes, y compris la Terre, bénéficient de la chaleur et de la lumière de l’étoile. Et c’est la lumière émise par ces étoiles qui nous permet de les voir. Mais il y a aussi des planètes «invisibles», cachées à notre regard, qui flottent, abandonnées, à travers le cosmos. Ces mondes sombres et solitaires n’ont pas d’étoile en orbite, pas de lumière pour se prélasser, pas de chaleur pour rayonner. Ce sont les planètes «voyous» – et les astronomes viennent d’en trouver une nouvelle, à peu près de la même taille que la Terre.

Les planètes sont fabriquées à partir des débris laissés après la naissance d’une étoile. Ces planètes encerclent la jeune étoile dans un mince disque de grains et de gaz et se développent lorsque ces petites particules collent et se resserrent jusqu’à ce qu’elles dégagent leur environnement immédiat. Les choses sont chaotiques dans ce monde et les collisions entre embryons planétaires, ou proto-planètes, sont courantes. Les étoiles ont tendance à ne pas se former seules, mais en groupes de centaines ou de milliers à la fois, et les rencontres entre leurs systèmes planétaires naissants causent de nouveaux ravages.

On pense que la jeune Terre a été touchée par un corps de la taille de Mars, éliminant suffisamment de matière pour former la Lune. Mais certaines planètes ont fait face à un avenir plus sombre: elles ont été complètement assommées, destinées à une vie dans l’immense froideur de l’espace entre les étoiles. Ce sont les «planètes voyous» flottant librement.

Lorsque les planètes sont encore très jeunes, disons seulement quelques millions d’années (la Terre a plus de 4,5 milliards d’années), elles sont encore chaudes de leur formation et de l’énergie libérée par leur contraction gravitationnelle continue et l’activité radio de leurs noyaux. De grands exemples de planètes aussi jeunes mais flottantes (pensez à un bébé Jupiter) ont été vus directement dans les régions où les étoiles venaient de se former. Mais trouver de plus petites planètes voyous s’est avéré presque impossible jusqu’à ce que la «lentille» soit découverte.

Lentilles gravitationnelles

Tout ce qui a une masse plie l’espace et fait dévier la lumière d’un chemin droit. Le résultat est qu’un objet avec une masse focalise la lumière d’une source derrière lui – l’amplifiant comme une énorme loupe. C’est ce qu’on appelle la lentille gravitationnelle. Il a été prédit par la théorie générale de la relativité d’Einstein et a été vérifié pour la première fois lorsque les étoiles ont été vues comme déplacées de leurs positions habituelles lorsqu’elles étaient vues près du Soleil alors qu’elle était parfaitement éclipsée par la Lune en 1919.

L’effet de la lentille gravitationnelle a été observé dans des galaxies composées de billions d’étoiles, causé par les grandes quantités de substance entre les galaxies et par les étoiles alignées avec d’autres étoiles en arrière-plan. Une observation a été causée par un trou noir dans une galaxie massive «proche» appelée Messier 87, en 2019. Ainsi, même une planète voyou «invisible» pourrait agir comme une lentille gravitationnelle – ou une micro-lentille, car elles peuvent être si petites.

Un tel événement de «micro-lentille» a été attribué à la nouvelle planète voyous, appelée OGLE-2016-BLG-1928. L’observation de l’amplification de la lumière d’une étoile discrète dans les régions intérieures denses de la galaxie de la Voie lactée n’a duré que 42 minutes.

Cela signifiait qu’il devait s’agir d’un petit objet et la masse estimée ne laissait aucun doute sur le fait qu’il devait s’agir d’une planète de taille pas très différente de la Terre. La planète lenticulaire n’a pas été associée à une étoile. Des planètes voyous à lentilles ont déjà été trouvées, mais c’est l’un des cas les plus convaincants. En plus d’être le plus proche de la Terre, OGLE-2016-BLG-1928 est également le plus petit voleur jamais trouvé.

La Terre pourrait-elle devenir voyou?

Un grand nombre de planètes voyous qui sillonnent notre galaxie soulèvent des questions intrigantes. La vie aurait-elle pu se former et survivre, ou s’installer sur de tels mondes? Peut-être que des civilisations technologiquement avancées pourraient surmonter les inconvénients de l’obscurité éternelle et d’une ère glaciaire sans comparaison avec l’histoire longue et variée de la Terre? Peut-être ont-ils exploité l’énergie nucléaire ou sont-ils devenus entièrement non biologiques?

Cela peut ressembler à de la science-fiction, mais quelles sont les chances que la Terre tombe sur une telle planète par hasard? Cela n’est pas inconcevable. Ce n’est qu’au cours des deux dernières années que des astéroïdes voyous tels que Oumuamua et des comètes voyous telles que Borisov ont traversé notre système solaire. Il est peu probable qu’une planète voyou passe à côté de nous d’aussi près. Mais ce n’est pas au-delà du domaine des probabilités.

La Terre a jusqu’ici échappé au bannissement du Soleil. Mais un jour, dans environ 4 milliards d’années, la Terre aussi pourrait devenir voyou. Parce qu’à mesure que le Soleil vieillit, se gonfle et se propage à moitié dans l’espace, la Terre sera soit engloutie par lui, soit chassée. Mais il est peu probable qu’il échappe complètement à son attraction gravitationnelle. Ainsi, alors que le Soleil mort est dégradé en une naine blanche couvante, la Terre fera face à un destin similaire à ces autres mondes sombres et froids. Pas entièrement seul, mais loin de l’orbite autrefois chaude et lumineuse de son étoile.

Cet article est republié à partir de La conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

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