Une planète sur 50 pourrait avoir été volée à d’autres étoiles
Environ une planète sur 50 pourrait avoir été volée à d’autres étoiles dans leur enfance – peut-être même dans notre propre système solaire.
Des planètes volées par des étoiles
Nous pensons depuis un certain temps que les planètes situées sur des orbites extrêmement larges autour des étoiles peuvent être nées ailleurs, car il est difficile de former des planètes à de telles distances d’une étoile. L’hypothétique Planète Neuf dans notre système solaire, par exemple, pourrait être une exoplanète volée, arrachée à une étoile de passage.
De tels événements peuvent se produire au début de la vie des étoiles, lorsqu’elles naissent en amas denses à partir d’un même nuage de poussière et de gaz. Ces amas peuvent contenir des milliers d’étoiles, souvent serrées les unes contre les autres avant de se disperser. Si des planètes se forment autour de ces jeunes étoiles, il se pourrait qu’elles puissent quitter le navire très tôt lorsque d’autres étoiles passent à proximité.
Une étude utilisant un modèle avec 1000 étoiles
Emma Daffern-Powell, de l’université de Sheffield (Royaume-Uni), et ses collègues ont étudié la fréquence à laquelle cela pouvait se produire. Ils ont modélisé un exemple d’amas de 1000 étoiles, chacune séparée par un tiers d’année-lumière. La moitié des étoiles possédait une seule planète dont l’orbite était au moins aussi éloignée que celle de Neptune – un modèle simpliste conçu pour représenter la fréquence des transferts de planètes dans des environnements plus complexes.
Les résultats ont montré qu’environ 2 % des planètes ont été « volées » au cours des 10 premiers millions d’années de l’amas, ce qui signifie qu’elles ont été directement transférées entre les étoiles avant qu’elles ne se dispersent.
Deux autres pour cent ont été « capturées », c’est-à-dire qu’elles sont devenues des planètes flottant librement, sans être liées à une étoile, avant d’être happées par une autre étoile. Les autres ont survécu en orbite autour de leur étoile ou ont été projetées dans la galaxie par la rencontre d’autres étoiles.
Un regard nouveau sur les interactions des planètes
Sean Raymond, de l’université de Bordeaux (France), explique que cette étude jette un regard nouveau sur les interactions des planètes dans les jeunes amas d’étoiles. « Je ne pensais pas qu’il y aurait autant de possibilités de voler des planètes », dit-il.
Pour qu’une étoile puisse s’emparer d’une planète d’une autre étoile, il faudrait qu’elle s’approche à quelques centaines d’unités astronomiques (UA) – 1 UA étant la distance Terre-Soleil. Les planètes capturées auraient des orbites plus larges que les planètes volées car « la rencontre est moins énergétique », explique Richard Parker de l’Université de Sheffield, co-auteur de cette étude. « Si vous avez une interaction très énergétique, cette planète doit avoir une orbite assez petite », dit-il.
Les planètes capturées et volées auraient également des orbites moins circulaires et plus inclinées, c’est-à-dire formant un angle avec le plan plat du système.
De tels mondes auraient été observés
Grâce à l’imagerie directe des systèmes stellaires, nous pouvons rechercher de telles planètes en cartographiant leurs orbites. Matthew Kenworthy, de l’université de Leiden, aux Pays-Bas, affirme que nous avons déjà observé des preuves de l’existence de tels mondes. « Mon groupe a vu trois planètes dont l’orbite se situe entre 100 et 500 UA », explique-t-il. « Cet article dit que ce n’est peut-être pas leur étoile mère. »
Pour l’instant, nous n’avons imagé directement que quelques dizaines de planètes, mais ce nombre devrait augmenter avec l’allumage de télescopes plus puissants, comme le European Extremely Large Telescope, dans les années à venir. Il pourrait même être possible de comparer la composition des planètes avec celle de leur étoile pour voir si elles en sont originaires. « Nous pourrions voir si la chimie des planètes correspond à la chimie de l’étoile », déclare Kenworthy.
Cette recherche a été publiée dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Source : New Scientist
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