Des objets célestes inconnus détectés dans la nébuleuse d’Orion
Ni planètes ni étoiles, ces astres ne devraient tout simplement pas exister. Du moins en théorie.
Cette mosaïque d’images montre l'amas de trapèzes et l’intérieur de la nébuleuse d'Orion (Messier 42) captée par l’instrument NIRcam du télescope spatial James Webb.
Photo : NASA/ESA/ASC/Chris Evans/Mark McCaughrean/Sandor Kruk/Sam Pearson
Des astres d’une masse légèrement inférieure à celle de Jupiter – qui flottent librement dans l’espace sans lien avec une étoile – ont été détectés dans la nébuleuse d’Orion à l’aide du télescope spatial James Webb.
Plus étonnant encore, au moins 84 de ces 540 objets semblent voguer
en duo, montrent les travaux du professeur Mark McCaughrean (Nouvelle fenêtre) et de ses collègues de l’Agence spatiale européenne (ESA), qui seront prochainement publiés dans une revue scientifique, mais qui n’ont pas encore été évalués par les pairs.
Cinq JuMBOs sont visibles dans cette image de la nébuleuse prise par le télescope spatial James Webb.
Photo : NASA/ESA/ASC/Mark McCaughrean/Sam Pearson
La nébuleuse d’Orion, répertoriée sous le nom de Messier 42 dans le catalogue du ciel, est située à environ 1350 années-lumière de la Terre.
Cette nébuleuse a été découverte par Nicolas-Claude Fabri de Peiresc en 1610. C’est la pouponnière d’étoiles la plus proche de la Terre
, explique l’astrophysicien Olivier Hernandez, directeur du Planétarium de Montréal, qui n’a pas participé à l’étude.
Des descriptions plus ou moins détaillées sont réalisées de la nébuleuse d’Orion depuis le XVIIe siècle, mais ce n’est que depuis les dernières dizaines d’années que les astronomes y découvrent des objets en profusion et dans un détail inégalé.
La nébuleuse d'Orion vue par le télescope spatial Hubble.
Photo : NASA
Les télescopes Hubble et Spitzer y avaient déjà repéré beaucoup d’étoiles en formation ou des disques protoplanétaires, mais les récentes images récoltées par le télescope James Webb, les plus précises à ce jour, offrent un regard encore plus saisissant. Elles ont révélé des astres vagabonds bien particuliers, mais aussi des milliers d’étoiles naissantes inconnues, dont la masse varie de 0,1 fois à 40 fois celle du Soleil.
Une énigme en paires
Les images des objets inconnus ont été obtenues grâce aux différents filtres de l’instrument NIRCam du télescope spatial James Webb, qui travaille dans l’infrarouge proche, ce qui a permis de voir avec précision des régions de l'espace qui sont habituellement masquées par la poussière interstellaire en lumière visible.
Cette mosaïque d’images montre l'amas de trapèzes et l’intérieur de la nébuleuse d'Orion (Messier 42) captée par l’instrument NIRcam du télescope spatial James Webb.
Photo : NASA/ESA/ASC/Chris Evans/Mark McCaughrean/Sandor Kruk/Sam Pearson
Concrètement, la détection des astres inconnus a été réalisée à partir d’une mosaïque composée de 712 images récoltées au cours d'une semaine d'observation de l'amas du Trapèze situé au centre de la nébuleuse.
Ce que les scientifiques ont observé est surprenant. Ils ont découvert beaucoup d’objets de masse planétaire qui ne correspondent pas à la définition d’une planète, c’est-à-dire un objet qui tourne autour d’une étoile. Ce sont en quelque sorte des planètes errantes. Et environ 9 % de ces objets forment des paires.
On ne comprend pas encore les processus physiques qui permettent de les former. Nous n'avons pas de réponse. Nous devrons revoir nos modèles théoriques […] pour essayer de comprendre ce qui se passe
, confie l’astrophysicien.
Ces objets ont été surnommés JuMBOs, pour Jupiter Mass Binary Objects, par l’équipe de l’ESA. Si leur nature reste à déterminer, il pourrait s’agir d’étoiles avortées (des naines brunes en particulier) provenant de régions de la nébuleuse où la densité de matière est insuffisante pour que des étoiles à part entière puissent naître.
Ils pourraient aussi s’être formés dans l’orbite d’étoiles pour ensuite être expulsés dans l'espace interstellaire à la suite d’événements cataclysmiques. L'hypothèse de l'éjection est actuellement privilégiée
, affirme dans un communiqué le professeur Mark McCaughrean, conseiller scientifique principal de l'ESA.
La question est maintenant de savoir comment deux objets peuvent être expulsés en même temps de l’orbite d’une étoile.
Les astrophysiciens pensent que leur formation serait relativement récente en termes astronomiques : environ 1 million d'années.
Ces objets seraient généralement très chauds, la température à leur surface pourrait atteindre les 1000 °C, et leurs atmosphères contiendraient de la vapeur et du méthane.
Mais sans étoile hôte, ces mondes pourraient aussi se refroidir rapidement au gré de leurs déplacements. Ainsi, ils pourraient parfois présenter des températures habitables
, comme ils sont gazeux, mais leurs surfaces ne peuvent pas abriter d'eau liquide, même pendant leur brève période tempérée, ce qui signifie qu'ils ne seront jamais habitables.
Des indices de leur existence
Les astrophysiciens de l’ESA ne se sont pas intéressés à cette région du ciel de façon hasardeuse. De précédentes données récoltées par des télescopes terrestres et Hubble laissaient présager l'existence d’objets nébuleux dans Orion.
Nous étions à la recherche de ces très petits objets et nous les avons trouvés!
Ce n’est pas la première fois que des planètes errantes
sont découvertes. En 2022, une équipe internationale d’astrophysiciens avait annoncé la détection d’au moins 70 planètes de ce type dans un secteur de notre galaxie appelé nuage de Rho Ophiuchi. Toutes ces planètes pourraient toutefois naître de façon différente.
Représentation artistique d'une planète errante
Photo : NASA
