Au cours de la dernière décennie, les astronomes ont spéculé sur les caractéristiques des planètes voyous dans la galaxie de la Voie lactée. Ces mondes « flottant librement » ne sont pas en orbite, mais parcourent plutôt les voies spatiales. Ils sont difficiles à repérer avec la technologie actuelle, mais le prochain télescope spatial romain Nancy Grace (Roman) sera un instrument parfait pour les trouver et donner un aperçu de l'histoire et des caractéristiques qu'ils peuvent avoir en commun avec les mondes du système solaire.
Un article récent s'est concentré sur les erreurs planétaires interstellaires et a examiné les moyens du télescope romain fera progresser la compréhension scientifique de la façon dont ils se forment, où ils existent et quels types de planètes ils sont. En particulier, le journal examine ce qu'on appelle la « fonction de masse flottante » comme un moyen de comprendre les origines des planètes voyous. La fonction de masse planétaire décrit la distribution des masses planétaires autour des étoiles. La fonction de masse de planète flottante fait de même pour les planètes voyous errant la galaxie.
L'étude est publiée sur le arxiv serveur de préimprimée.
Les auteurs suggèrent que – dans d'autres choses – Roman pourrait considérablement améliorer les mesures existantes de l'abondance de ces types de planètes plus petites que la Terre. Cela pourrait également aider à caractériser le nombre de planètes voyous de masse supérieure et leur distribution dans tout l'espace. Enfin, ses données pourraient améliorer la compréhension des astronomes des processus qui créent, puis éjecter ces mondes à partir de leurs lieux de naissance.
Que sont les planètes voyous?
Le terme « planète voyou » évoque des visions de lieux comme Hoth, Alderaan et Endor (de l'univers « Star Wars »). Ces endroits en orbite en orbite, tandis que les planètes flottant librement ne le font plus. Un système planétaire nouvellement formant est un endroit occupé. Les morceaux de mondes (essentiellement des protoplanets) se déplacent et connaissent des effets gravitationnels à partir d'autres bits. Finalement, ils se combinent les uns avec les autres pour former des planètes. La dynamique de la formation est suffisamment énergique pour que certaines planètes nouvellement formées soient éjectées dans l'espace, pour ne jamais revenir à leurs systèmes parents.
Les astronomes estiment que la Voie lactée pourrait contenir des millions ou des milliards de planètes voyous. Si c'est vrai, alors il pourrait y avoir beaucoup plus de mondes voyous qu'il n'y a de mondes liés à leurs stars parents. Les voyous ne sont pas réchauffés par les étoiles voisines, donc les astronomes soupçonnent que la plupart (sinon tous) sont gelés, glacés, vides et inhabitables.
Les planètes voyous ne sont pas très faciles à repérer, car ils voyagent essentiellement « dans l'obscurité ». Pour le moment, l'une des meilleures façons de les repérer est la microlensage. Cela se produit lorsque la planète passe devant une étoile de notre point de vue ici sur Terre. La gravité du voyou « plie » la lumière de l'étoile d'arrière-plan. Cela produit un peu de « oscillation » à notre avis de l'étoile et nous dit que quelque chose vient de passer par le champ de vision.
Comment Roman peut-il aider à trouver des planètes flottantes?
Le télescope spatial romain de Nancy Grace améliorera la découverte des planètes voyous par des instruments tels que le télescope spatial James Webb (JWST), qui a découvert d'autres planètes voyous. Le télescope romain effectuera une recherche appelée le Galactic Bulge Time Domain Survey, qui aidera les astronomes à détecter plusieurs centaines à plusieurs milliers de planètes « voyous » flottants. Cela devrait donner aux chercheurs une bonne population pour étudier pour comprendre leurs masses et leurs distributions dans toute la galaxie.
Cela, à son tour, devrait apporter une meilleure compréhension de la naissance des planètes voyous et des planètes voyous. Essentiellement, les données de Roman rempliront la «démographie» de ces mondes.
Bien que tous les voyous soient difficiles à repérer, la population de planètes à faible masse serait particulièrement difficile à trouver. Ce sont des mondes plus petits et moins massifs que la Terre. Ils se forment probablement dans des disques protoplanétaires comme le font leurs frères et sœurs plus grands, mais sont suffisamment petits pour qu'il ne fasse pas beaucoup de coup de pied pour les éjecter dans l'espace.
Des mondes plus grands et plus massifs seraient moins susceptibles d'être expulsés au début du processus. L'existence de «grands frères et sœurs» voyous dit quelque chose sur les processus nécessaires pour les éjecter dans l'espace, car ils sont plus massifs et nécessitent théoriquement des «poussées» plus énergiques dans l'espace interstellaire.
La recherche d'Exoplanets de Roman utilisera la méthode de transit ainsi que la microlensage. La méthode de transit est une façon sophistiquée de décrire ce que nous voyons quand un objet dans l'espace passe devant un autre. Ce que nous voyons est une «gradation» de la lumière de l'objet d'arrière-plan. La longueur de la gradation, ainsi que la profondeur de celle-ci (quelle quantité de lumière est bloquée), donnent des indices sur la nature de l'objet de premier plan. Le microlensage implique également une « éclipse » d'un objet par un autre, mais les astronomes détectent ensuite la déformation gravitationnelle de la lumière de l'objet de fond.
Roman est presque terminé, mais ne sera pas lancé pendant quelques années. Même ainsi, les astronomes prédisent déjà que ses observations de planètes voyous ainsi que d'autres corps non lumineux (trous noirs primordiaux, n'importe qui?) Revolutionnera notre compréhension des objets peuplant notre galaxie.
