Planètes : une géante gazeuse inattendue est en orbite autour d’une paire massive

Nous pensions que les planètes ne pouvaient pas se former autour d’étoiles avec plus de trois fois la masse du soleil, mais la planète b Cen (AB)b remet en cause l’idée

Par Chen Ly

Une planète géante gazeuse en orbite autour de deux étoiles avec une masse combinée d’au moins six fois celle de notre soleil est le plus grand système stellaire hébergeant des planètes jamais détecté, et pourrait remettre en question nos idées actuelles sur la formation planétaire.

Des études antérieures sur des planètes en orbite proche d’étoiles de masse élevée ont suggéré que les planètes en orbite autour d’étoiles de plus de trois fois la masse du soleil peuvent être rares, voire inexistantes. En effet, les étoiles de masse plus élevée émettent de plus grandes quantités de rayonnement, ce qui devrait provoquer l’évaporation des disques denses de matière comme le gaz et la poussière autour de ces étoiles avant qu’elles ne puissent fusionner en planètes.

Pourtant, Markus Janson à l’Université de Stockholm en Suède, s’est demandé si des planètes géantes se formeraient toujours autour d’étoiles massives tant qu’elles orbiteraient à une distance suffisamment grande.

Maintenant, Janson et ses collègues ont trouvé une telle planète : une géante gazeuse en orbite autour d’un jeune système d’étoiles binaires appelé b Centauri (b Cen) qui est entre six et 10 fois la masse de notre soleil.

Les chercheurs ont d’abord imagé directement le système en mars 2019 à l’aide du Très grand télescope au Chili, puis ont effectué des observations de suivi en avril 2021. Ils ont découvert que la planète, connue sous le nom de b Cen (AB)b, est 10,9 fois la masse de Jupiter et orbite autour des deux étoiles à 560 fois la distance entre la Terre et le soleil .

« Nous savons pour la première fois que des planètes peuvent vraiment exister autour d’étoiles vraiment assez massives », explique Janson.

Les chercheurs suggèrent que la planète doit s’être formée relativement rapidement par instabilité gravitationnelle, c’est-à-dire lorsque des amas massifs de gaz et de poussière se refroidissent et se contractent en une planète. Cette méthode est beaucoup plus rapide que le modèle d’accrétion de noyau traditionnel, c’est-à-dire lorsque des particules solides entrent en collision et font lentement boule de neige sur une planète. Même à la distance qui le sépare des étoiles, le disque de matière à partir duquel cette planète s’est formée aurait pu s’évaporer rapidement.

Ils ont également découvert que la planète avait une orbite raisonnablement circulaire. Cela suggère que b Cen (AB)b s’est formé près de son orbite actuelle, car les planètes qui ont été chassées de leur orbite d’origine suivent généralement une trajectoire elliptique autour de leur étoile.

Ce sont des informations importantes pour notre compréhension limitée de la formation des planètes autour des étoiles de grande masse.

« Il s’agit d’une percée majeure car elle établit qu’il est possible de trouver des exoplanètes à grande séparation autour d’une étoile hôte massive », a déclaré Meiji Nguyen à l’Université de Californie, Berkeley. « Bien que je ne pense pas que l’étude puisse prouver de manière concluante l’une des principales théories que nous avons sur la façon dont les exoplanètes aiment cette forme, elle fournit une nouvelle preuve passionnante pour étayer une partie de notre compréhension actuelle. »

Référence de la revue : La nature, DOI : 10.1038 / s41586-021-04124-8

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