Hubble aidera-t-il à trouver la « Planète 9 »?

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Une planète suivant une orbite improbable autour d’un système binaire (à deux étoiles), à 336 années-lumière de distance, pourrait nous aider à résoudre un mystère situé beaucoup plus près de nous: un corps céleste hypothétique situé très loin de notre soleil et surnommé « Planète 9 ».

Il s’agit de la première occasion où des astronomes ont pu observer les mouvements d’une planète de type jupitérien qui orbite très loin de ses étoiles et du disque de débris qui est visible dans un système solaire. Ce disque est similaire à la ceinture de Kuiper, dans notre système solaire, une zone de petits objets glacés situés au-delà de Neptune.

Dans notre propre système solaire, la présumée Planète 9 se trouverait elle aussi bien au-delà de la ceinture de Kuiper, en suivant une orbite tout aussi étrange. Bien que la quête de la Planète 9 se poursuive, la découverte de l’exoplanète est la preuve que de telles orbites excentriques sont possibles.

« Ce système invite à une comparaison potentiellement unique avec notre système solaire », a expliqué le principal auteur de l’étude, Meiji Nguyen, de l’Université de la Californie à Berkeley. « La planète est largement séparée de son étoile hôte sur une orbite excentrique et désalignée, tout comme les prédictions pour la Planète 9. Cela soulève la question de la formation de ces planètes, ainsi que de leur évolution, jusqu’à ce qu’elles se retrouvent dans leur configuration actuelle. »

Le système où se trouve cette géante gazeuse n’est vieux que de 15 millions d’années. Cela suggère que notre Planète 9, si elle existe, pourrait s’être formée très tôt dans l’évolution de notre système solaire, qui est âgé de 4,6 milliards d’années.

Orbite extrême

L’exoplanète HD 106906 b, qui possède une masse 11 fois supérieure à celle de Jupiter, a été découverte en 2013. Les astronomes ne connaissaient toutefois pas son orbite. Cela a nécessité quelque chose que seul le télescope spatial Hubble peut accomplir: recueillir des données très précises sur les mouvements de cette planète vagabonde pendant des années, le tout avec une grande précision.

L’exoplanète se trouve ainsi très loin de ses deux étoiles hôtesses, soit plus de 730 fois la distance Terre-Soleil, ou près de 8 milliards de kilomètres. Cette grande séparation rend particulièrement complexe la détermination de son orbite longue de 15 000 ans, surtout en raison de la durée relativement courte des observations de Hubble. Cette planète circule très lentement sur son orbite, en raison de la faible attirance gravitationnelle des deux étoiles très lointaines.

L’équipe d’Hubble dit avoir été surprise de découvrir que ce monde lointain possédait une orbite extrême qui est particulièrement décalée, allongée et se situant à l’extérieur du disque de débris qui entoure les deux étoiles de ce système binaire. Le disque lui-même est d’apparence étrange, peut-être en raison de l’attraction gravitationnelle de cette planète égarée.

Que s’est-il passé?

Comment l’exoplanète en est-elle arrivée à occuper une orbite aussi éloignée et inclinée? La théorie qui prévaut est que la planète s’est formée bien plus près de ses étoiles, soit environ à trois fois la distance Terre-Soleil. Mais l’attirance du disque de débris a provoqué une lente érosion de l’orbite, ce qui a forcé la planète à migrer plus près des étoiles.

L’effet gravitationnel des deux soleils a ensuite éjecté la planète, la plaçant sur une orbite excentrique qui a pratiquement provoqué sa sortie du système solaire. Puis, une étoile provenant d’un autre système solaire aurait stabilisé l’orbite de l’exoplanète, l’empêchant ainsi de disparaître dans l’espace interstellaire.

L’équivalent de la Planète 9?

Le scénario pour l’étrange orbite de HD 106906 est similaire, sous certains aspects, à ce qui pourrait avoir poussé l’hypothétique Planète 9 à se retrouver dans les confins éloignés de notre propre système solaire, bien au-delà de l’orbite des autres planètes et même plus loin que la ceinture de Kuiper. Cette planète pourrait s’être formée dans la partie intérieure du système solaire et avoir été éjectée dans le cadre d’interactions avec Jupiter. Cependant, Jupiter, la plus grosse planète de notre système, aurait tout à fait eu la force d’éjecter carrément la Planète 9 au-delà de Pluton. Des étoiles passant dans le voisinage pourraient avoir stabilisé l’orbite de la planète repoussée en transformant son orbite pour l’éloigner de celles des planètes intérieures.

Pour l’instant, les astronomes n’ont que des preuves circonstancielles de l’existence de la Planète 9. Ils ont découvert un agglomérat de petits corps célestes au-delà de Neptune qui se déplacent de façon inhabituelle, en comparaison avec le reste du système solaire. Cette configuration, affirment certains astronomes, suggère que ces objets ont été réunis par l’attraction gravitationnelle d’une planète géante encore inconnue.

Une autre théorie veut qu’il n’existe pas de planète géante qui aurait perturbé plusieurs orbites, mais que le déséquilibre est plutôt attribuable à l’influence gravitationnelle combinée de plusieurs petits objets.

Une troisième hypothèse, enfin, avance que la Planète 9 n’existe pas du tout, que l’agglomération de ces corps célestes n’est qu’une anomalie statistique.

Les découvertes de l’équipe ont paru dans The Astronomical Journal.

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