Grande planète ou compagnon nain brun? En utilisant le télescope spatial Hubble et l'observatoire des Gémeaux, les astronomes ont découvert un objet inhabituel en orbite autour d'une naine brune, et sa découverte pourrait alimenter un débat supplémentaire sur ce qui constitue exactement une planète. L'objet fait le tour d'une naine brune voisine dans la région de formation d'étoiles du Taureau avec une orbite à environ 3,6 milliards de kilomètres (2,25 milliards de miles), à peu près la même chose que Saturne de notre soleil. Les astronomes disent que c'est la bonne taille pour une planète, mais ils croient que l'objet s'est formé en moins d'un million d'années - l'âge approximatif de la naine brune - et beaucoup plus rapide que le temps prévu pour construire des planètes selon les théories conventionnelles.
Kamen Todorov de Penn State University et son équipe ont mené une enquête auprès de 32 jeunes nains bruns dans la région du Taurus.
L'objet orbite autour de la naine brune 2M J044144 et représente environ 5 à 10 fois la masse de Jupiter. Les naines brunes sont des objets qui sont généralement des dizaines de fois la masse de Jupiter et sont trop petits pour soutenir la fusion nucléaire pour briller comme le font les étoiles.
Bien qu'il y ait eu beaucoup de discussions dans le contexte du débat de Pluton sur la petite taille d'un objet et son appellation de planète, cette nouvelle observation aborde la question à l'autre bout du spectre de taille: quelle taille un objet peut-il être et toujours être une naine brune plutôt qu'une planète? Ce nouveau compagnon est dans la gamme des masses observées pour les planètes autour des étoiles, mais encore une fois, les astronomes ne savent pas si c'est une planète ou une étoile naine brune compagnon.
La réponse est fortement liée au mécanisme par lequel le compagnon s'est probablement formé.
La nouvelle version de Hubble propose ces trois scénarios possibles pour la formation de l'objet:
La poussière dans un disque circumstellaire s'agglomère lentement pour former une planète rocheuse 10 fois plus grande que la Terre, qui accumule alors une grande enveloppe gazeuse; un morceau de gaz dans le disque s'effondre rapidement pour former un objet de la taille d'une planète géante gazeuse; ou, plutôt que de se former dans un disque, un compagnon se forme directement à partir de l'effondrement du vaste nuage de gaz et de poussière de la même manière qu'une étoile (ou naine brune).
Si le dernier scénario est correct, cette découverte démontre que les corps de masse planétaire peuvent être créés par le même mécanisme qui construit les étoiles. C'est la solution probable car le compagnon est trop jeune pour s'être formé par le premier scénario, qui est très lent. Le deuxième mécanisme se produit rapidement, mais le disque autour de la naine brune centrale ne contenait probablement pas suffisamment de matière pour fabriquer un objet avec une masse de 5 à 10 masses Jupiter.
«L'implication la plus intéressante de ce résultat est qu'il montre que le processus qui fait les étoiles binaires s'étend jusqu'aux masses planétaires. Il semble donc que la nature soit capable de faire des compagnons de masse planétaire grâce à deux mécanismes très différents », a déclaré Kevin Luhman, membre de l'équipe du Center for Exoplanets and Habitable Worlds de Penn State University.
Si le compagnon mystère s'est formé par l'effondrement et la fragmentation des nuages, comme le font les systèmes binaires stellaires, ce n'est pas une planète par définition car les planètes s'accumulent à l'intérieur des disques.
La masse du compagnon est estimée en comparant sa luminosité aux luminosités prédites par les modèles d'évolution théoriques pour des objets de différentes masses pour un âge de 1 million d'années.
D'autres preuves à l'appui proviennent de la présence d'un système binaire très proche qui contient une petite étoile rouge et une naine brune. Luhman pense que les quatre objets peuvent s'être formés dans le même effondrement de nuage, ce qui en fait en réalité un système quadruple.
"La configuration ressemble étroitement à des systèmes d'étoiles quadruples, ce qui suggère que tous ses composants se sont formés comme des étoiles", a-t-il déclaré.
Les recherches de l'équipe sont publiées dans un prochain numéro de The Astrophysical Journal.
L'article de l'équipe: Découverte d'un compagnon de masse planétaire à un nain brun en Taureau
Source: HubbleSite
