Un Monde du fond des âges tapi au cœur de M4

article original publié par Science @ Nasa
auteur : Docteur Tony Phillips
traduction de Didier Jamet
11 JUILLET 2003

Vue d’artiste de ce à quoi pourrait ressembler le système de l’amas globulaire M4. Au loin, un pulsar et une naine blanche autour desquels gravite la planète géante. Tenant compte du fait qu’elle se trouve dans un amas globulaire, l\'environnement de cette planète doit être particulièrement étoilé.
Vue d’artiste de ce à quoi pourrait ressembler le système de l’amas globulaire M4. Au loin, un pulsar et une naine blanche autour desquels gravite la planète géante. Tenant compte du fait qu’elle se trouve dans un amas globulaire, l'environnement de cette planète doit être particulièrement étoilé.

Nasa, Bacon

Il y a 13 milliards d’années de cela, dans un lointain amas d’étoiles, une planète se forma. Et aussi étonnant que cela puisse paraître, elle est toujours là.

Bien avant que la Terre et même le Soleil n’existent, une planète de la taille de Jupiter s’est formée autour d’une étoile très similaire à notre Soleil. Aujourd’hui, près de 13 milliards d’années plus tard, le télescope spatial Hubble a précisément mesuré la masse de cette planète primitive.

Elle a connu une histoire tout à fait hors du commun, se terminant dans un environnement aussi hostile qu’improbable. Elle est en effet en orbite autour d’un étrange couple d’étoiles calcinées, lui-même enchassé au cœur d’un amas stellaire surpeuplé.

Cette nouvelle découverte vient clore une décennie de spéculations et de débats sur la vraie nature de cet astre ancien, dont l’orbite complète dure un siècle.

Cette planète est deux fois et demie plus massive que Jupiter. Sa simple existence prouve que les premières planètes de l’Univers se sont formées très rapidement, une poignée de milliards d’années après le Big Bang. Cela conforte les astronomes dans l’idée que les planètes pourraient être des astres très abondants dans l’Univers.

Cette planète se trouve tout près du noyau de l’antique amas stellaire globulaire M4, à 5600 années-lumière de nous, dans la constellation du Scorpion, visible dans l’hémisphère nord en été.

Les amas globulaires sont pauvres en éléments lourds, car ils se font formés si tôt dans l’histoire de l’Univers que les forges stellaires n’avaient pas encore eu le temps de former beaucoup de ces éléments lourds. Certains astronomes tiraient argument de ce fait pour avancer l’idée selon laquelle les amas globulaires ne pouvaient contenir de planètes, car ces dernières sont justement principalement constituées de ces éléments lourds. Cette hypothèse fut apparemment renforcée en 1999, quand le télescope spatial Hubble ne découvrit aucun « Jupiter chaud » autour des étoiles de l’amas globulaire 47 toucan.

À présent, il semble que les astronomes avaient en fait cherché les planètes au mauvais endroit, et que des géantes gazeuses, situé à grande distance de leurs étoiles, peuvent se trouver en nombre dans les amas globulaires.

Selon Steinn Sigurdsson, de l’Université de l’Etat de Pennsylvanie, « les mesures obtenues grâce à Hubble offrent des indices clairs du fait que les processus de formation planétaire sont suffisamment énergiques et efficaces pour former des planètes même avec une faible quantité d’éléments lourds au départ. Cela implique que la formation des planètes a débuté très tôt dans l’histoire de l’Univers ».

Harvey Richer, de l’Université de Colombie Britannique à Vancouver, confirme : « C’est extrêmement encourageant pour l’hypothèse selon laquelle les planètes sont abondantes dans les amas globulaires ». Il fonde ses conclusions sur le fait que cette planète a été découverte dans un endroit parfaitement improbable : autour d’un couple stellaire constitué d’une naine blanche d’hélium et d’une étoile à neutrons en rotation rapide, de surcroît non loin du noyau surpeuplé d’un amas globulaire. Dans de telles zones, les fragiles systèmes planétaires tendent à être disloqués par les interactions gravitationnelles complexes des étoiles environnantes.

L’histoire de la découverte de cette planète débuta en 1988. Découvrez là tout de suite dans son intégralité dans la suite de cet article, « Le Pulsar, la Naine blanche et la planète » (lien ci-dessous)

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