Le télescope spatial Hubble a aidé les astronomes à découvrir un objet juste à la ligne de démarcation entre les étoiles et les planètes. Les deux objets sont séparés par 200 fois la distance de la Terre au Soleil, donc les astronomes ne pensent pas qu'ils se sont tous les deux formés à partir du même disque de gaz et de poussière.
Les astronomes utilisant le télescope spatial Hubble de la NASA ont photographié l'un des plus petits objets jamais vus autour d'une étoile normale au-delà de notre Soleil. Pesant à 12 fois la masse de Jupiter, l'objet est assez petit pour être une planète. L'énigme est qu'elle est également assez grande pour être une naine brune, une étoile ratée.
L'observation par Hubble du petit compagnon de l'étoile naine rouge de faible masse CHXR 73 est un rappel dramatique que les astronomes n'ont pas de consensus pour décider quels objets en orbite autour d'autres étoiles sont vraiment des planètes - même s'ils ont enfin convenu de la façon dont ils appliquer la définition de «planète» aux objets à l'intérieur de notre système solaire.
Kevin Luhman de Penn State University à University Park, Pennsylvanie, chef de l'équipe qui a trouvé l'objet, appelé CHXR 73 B, vote pour une naine brune. "De nouveaux télescopes, plus sensibles, trouvent des objets de plus en plus petits de la taille de la masse planétaire", a déclaré Luhman. "Ces découvertes ont incité les astronomes à se poser la question: les compagnons de la masse planétaire sont-ils toujours des planètes?"
Certains astronomes suggèrent que la masse d’un objet extrasolaire détermine s’il s’agit d’une planète. Luhman et d'autres préconisent qu'un objet n'est une planète que s'il se forme à partir du disque de gaz et de poussière qui entoure généralement une étoile nouveau-née. Nos planètes du système solaire se sont formées il y a 4,6 milliards d'années à partir d'un disque de poussière autour de notre Soleil.
Les naines brunes, en revanche, se forment comme des étoiles: par l'effondrement gravitationnel de gros nuages diffus d'hydrogène gazeux. Contrairement aux étoiles, les naines brunes n'ont pas assez de masse pour déclencher des réactions de fusion d'hydrogène dans leurs noyaux, qui alimentent des étoiles telles que notre Soleil.
CHXR 73 B est à 19,5 milliards de miles de son soleil nain rouge. C'est environ 200 fois plus loin que la Terre de notre Soleil. À 2 millions d'années, l'étoile est très jeune par rapport à notre soleil d'âge moyen de 4,6 milliards d'années.
"L'objet est si loin de son étoile qu'il est peu probable qu'il se soit formé dans un disque circumstellaire", a expliqué Luhman. Les disques autour des étoiles de faible masse mesurent environ 5 à 10 milliards de miles de diamètre. Il n'y a pas assez de matériel à cette distance de la naine rouge pour créer une planète. Les modèles théoriques montrent que des planètes géantes comme Jupiter ne se forment qu'à environ 3 milliards de miles de leurs étoiles.
La caméra avancée de Hubble pour les enquêtes a découvert l'objet lors d'une enquête sur des naines brunes flottant librement. Les astronomes ont trouvé des centaines de naines brunes dans notre galaxie depuis que les premières naines brunes ont été espionnées il y a une dizaine d'années. La plupart d'entre eux flottent dans l'espace et ne tournent pas autour des étoiles.
«Il est important d'étudier les systèmes de jeunes étoiles pour comprendre comment les petits corps se sont formés. Les jeunes naines brunes sont plus brillantes que les naines brunes plus âgées et plus fraîches. Cela leur permet d'être vus même à des masses inférieures, où les nains plus âgés seraient toujours indétectables », a déclaré le membre de l'équipe John Wilson de l'Université de Virginie à Charlottesville.
Une façon de régler davantage l'incertitude serait de voir un disque de poussière autour du compagnon du CHXR 73. Comme les étoiles, les naines brunes ont également des disques circumstellaires. Ils ne feraient pas plus de 2 milliards de milles de diamètre.
Le télescope spatial Spitzer de la NASA a détecté des disques autour de plusieurs naines brunes flottant librement. Mais le CHXR 73 B est trop proche de son étoile pour que Spitzer détecte le disque. Les astronomes devront donc attendre le lancement du télescope spatial James Webb en 2013 pour déterminer si ce compagnon a un disque. Le télescope Webb combinera la netteté de Hubble, qui est nécessaire pour détecter les compagnons proches, et la sensibilité infrarouge de Spitzer, qui est nécessaire pour voir des disques frais et poussiéreux.
Le résultat de l’équipe paraîtra dans le numéro du 20 septembre du Astrophysical Journal.
Source d'origine: Communiqué de presse Hubble
