De nouvelles recherches de l'Université de St Andrews ont révélé que des planètes flottantes sans géant ont le potentiel de former leurs propres systèmes planétaires miniatures sans avoir besoin d'une étoile.
Dans les résultats publiés sur le arxiv Preprint Server, les chercheurs utilisant des observations du télescope spatial James Webb (JWST) ont étudié de jeunes objets isolés avec des masses de 5 à 10 fois la masse de Jupiter. Ces objets sont comparables aux planètes géantes dans leurs propriétés, mais contrairement aux planètes géantes, elles ne sont pas en orbite autour d'une étoile; Au lieu de cela, ils flottent librement dans l'espace.
Les planètes flottantes libres sont difficiles à observer, car elles sont très sombres et rayonnent principalement dans l'infrarouge. Et pourtant, ils détiennent la clé de questions importantes en astrophysique. Les recherches actuelles suggèrent que ce sont les objets de masse les plus bas formés comme des étoiles de l'effondrement des nuages de gaz géants.
Contrairement aux étoiles, ils n'accumulent pas suffisamment de masse pour commencer les réactions de fusion dans leurs noyaux. En théorie, il est également possible que certains d'entre eux se forment d'une manière comparable aux planètes, en orbite autour d'une étoile, puis éjectées de leurs pépinières planétaires.
Des chercheurs de l'École de physique et d'astronomie ainsi que des co-auteurs des États-Unis, de l'Italie, de l'Irlande, de l'Angleterre et du Portugal, ont observé huit de ces objets, tous très jeunes, pour en savoir plus sur leur enfance. Ils ont utilisé deux instruments à bord du télescope spatial James Webb, le plus grand télescope spatial jamais construit, équipé d'instruments infrarouges extrêmement sensibles. Des observations spectroscopiques détaillées pour ces objets, avec une couverture spectrale et une sensibilité sans précédent, d'août à octobre 2024, ont été analysées.
Cette nouvelle œuvre caractérise ces objets en profondeur et confirme qu'ils ont des masses autour de la même taille que Jupiter. Six d'entre eux ont un excès d'émissions dans l'infrarouge causé par la poussière chaude dans leur voisinage immédiat. C'est le signe caractéristique des disques, des structures aplaties qui sont les lieux de naissance des planètes.
Les observations montrent également des émissions de grains de silicate sur les disques, avec des signes clairs de croissance et de cristallisation de la poussière – les premières étapes typiques de la formation de planètes rocheuses. Une émission de silicate a été trouvée pour les étoiles et les nains bruns auparavant, mais il s'agit de la première détection des objets de masse planétaire. Ce travail s'appuie sur un article publié précédemment de l'Université de St Andrews montrant que les disques autour d'objets de masse planétaire flottants peuvent durer plusieurs millions d'années, beaucoup de temps pour former des planètes.
Le Dr Aleks Scholz, le principal chercheur du projet, a déclaré: « Ensemble, ces études montrent que des objets avec des masses comparables à celles des planètes géantes ont le potentiel de former leurs propres systèmes planétaires miniatures. Ces systèmes pourraient être comme le système solaire, juste à la réduction d'un facteur de 100 ou plus dans la masse et la taille.
L'auteur principal, le Dr Belinda Damian de l'Université de St Andrews, a déclaré: « Ces découvertes montrent que les éléments constitutifs de la formation de planètes peuvent être trouvés même autour d'objets qui sont à peine plus grands que Jupiter et à dériver seuls dans l'espace.
