Les astronomes ont réalisé une première dans la chasse aux exoplanet en utilisant les images du télescope spatial Hubble pour étudier un événement mystérieux qui pourrait révéler l'existence d'une « planète voyou » dérivant dans l'espace sans étoile hôte.
La découverte se concentre sur un bref phénomène astronomique avec le nom accrocheur OGLE-2023-BLG-0524, détecté en mai 2023 par des télescopes au sol. L'événement n'a duré que huit heures et a été causé par un microlensage gravitationnel, un effet prédit par Einstein où un objet massif agit comme une loupe dans l'espace, éclaircissant brièvement la lumière d'un objet plus éloigné lorsqu'il passe à l'avant.
Ce qui rend cette affaire extraordinaire, c'est que les astronomes ont réalisé que le même patch de ciel avait été photographié par Hubble en 1997, uniquement par hasard lors des observations d'un événement de microlensage différent. Cela a créé une référence de 25 ans entre les images originales et la récente détection planétaire, bien plus longue que toute étude précédente de ce type.
La courte durée de l'événement 2023 suggère qu'elle a été causée par une planète flottante gratuite, également connue sous le nom de planète voyou. Ce sont des mondes qui ont été éjectés de leurs systèmes solaires d'origine et qui se promenaient maintenant dans l'espace sans attache à n'importe quelle étoile. Ils peuvent être expulsés par des interactions gravitationnelles avec d'autres planètes, des rencontres dans des grappes d'étoiles bondées ou la mort de leur star hôte.
Les planètes voyous sont incroyablement difficiles à détecter car ils n'émettent généralement aucune lumière. Le microlensage gravitationnel offre l'une des rares façons de les trouver, mais la distinction entre une véritable planète voyou et une planète régulière en orbite autour de son étoile nécessite des preuves supplémentaires. C'est là que les images d'archives Hubble deviennent cruciales.
L'équipe de recherche, dirigée par Mateusz Kapusta de l'Université de Varsovie et d'autres institutions, a utilisé les images Hubble de 1997 pour rechercher toute star complémentaire qui pourrait héberger la planète. Si l'objet de lentille était en fait une planète en orbite large autour d'une étoile, cette étoile devrait être visible dans les données de Hubble haute résolution, même à partir de 25 ans plus tôt.
Leur analyse n'a trouvé aucune preuve d'un compagnon stellaire, renforçant le cas selon lequel l'équipe OGLE-2023-BLG-0524 estime que le monde voyou a une masse quelque part entre la terre et Saturne, selon qu'elle se trouve dans le disque de notre galaxie ou la région du renflement central.
L'étude, publiée sur le arxiv Preprint Server, démontre la valeur scientifique des données du télescope d'archives. Les observations de Hubble de 1997 ont été initialement prises pour suivre un événement de microlensage complètement différent et se sont produites pour capturer le site futur de la détection de 2023 par pure coïncidence. Ce chevauchement a fourni aux astronomes des capacités d'observation qu'ils n'auraient jamais pu planifier.
Cependant, l'enquête a également révélé les limites des capacités impressionnantes de Hubble. Les images de 1997, bien que haute résolution, étaient relativement peu profondes avec des temps d'exposition courts. L'équipe ne pouvait exclure des compagnons stellaires plus lumineux qu'environ 21,7, ce qui signifie que des étoiles naines rouges de gradation pourraient encore se cacher sans être détectées dans les données.
Ce travail pointe vers des études futures encore plus puissantes. Des télescopes de prochaine génération comme le télescope spatial James Webb, avec des capacités et une sensibilité infrarouges améliorées, devraient être en mesure de détecter des étoiles hôtes potentielles beaucoup plus faibles et de fournir des réponses plus définitives sur la nature de ces événements de lentilles.
Le télescope spatial romain de Nancy Grace, prévu en 2027, mènera une vaste enquête de microlensage et devrait découvrir des milliers de nouvelles planètes voyous. Coordonnées avec les observations archivistiques d'autres télescopes spatiaux, ces missions pourraient enfin révéler la véritable population de mondes voyous errant notre galaxie.
