Et s’il y avait plus de planètes errantes que d’étoiles dans la Voie lactée ?

Et si notre galaxie était remplie de planètes errantes, flottant dans l’espace sans tourner autour d’étoiles, bien plus que d’étoiles elles-mêmes ? Des scientifiques posent cette hypothèse dans une étude publiée le 21 août 2020 au sein de la revue The Astronomical Journal (une prépublication est accessible gratuitement sur arXiv).

Les auteurs s’intéressent aux découvertes qui pourraient être faites grâce au futur télescope spatial Nancy-Grace-Roman, en développement par la Nasa. Son lancement est prévu pour 2025. L’un de ses objectifs concerne le recensement statistique d’exoplanètes. « Imaginez notre petite planète rocheuse flottant dans l’espace — c’est ce que cette mission nous aidera à trouver », résume Samson Johnson, étudiant diplômé d’astronomie à l’université d’État de l’Ohio, auteur de l’étude, dans un communiqué.

Vue d'artiste du télescope Nancy-Grace-Roman.

Source : NASA/Goddard Space Flight Center/Conceptual Image Lab

Des planètes sans étoile ?

La recherche de planètes en dehors du système solaire a permis de découvrir différents types d’astres : des Jupiter chaudes, des super-Terre, des mini-Neptune… « Il semble qu’il n’y ait pratiquement aucune contrainte physique sur l’endroit où les exoplanètes peuvent résider », écrivent les auteurs, avant d’ajouter que le cas des objets libres de masse planétaire (des corps de la masse d’une planète qui ne sont liés à aucune étoile) est moins connu. Ces astres pourraient naître de deux façons : des objets de faible masse seraient assemblés lors du processus de formation d’étoiles, ou des planètes formées autour d’une étoile s’échapperaient ensuite.

Les auteurs de l’étude pensent que, grâce au télescope Nancy-Grace-Roman, on pourrait découvrir qu’il existe plus de planètes errantes (de la taille de Mars, ou plus grosses) que d’étoiles présentes dans la Voie lactée. Pour rappel, on estime qu’il y au moins 100 milliards d’étoiles dans notre galaxie. Le futur instrument pourrait avoir une sensibilité 10 fois plus élevée pour trouver des planètes errantes, par rapport aux moyens dont on dispose actuellement (des télescopes terrestres). La portée du télescope, jusqu’à 24 000 années-lumière, devrait permettre d’étudier des exoplanètes situées entre le Soleil et le centre de la Voie lactée.

Des mondes trop froids pour la vie

Le télescope Nancy-Grace-Roman emploiera la technique de la lentille gravitationnelle faible (permettant de déformer la lumière des étoiles devant lesquelles passent des exoplanètes). Puisque les planètes errantes n’ont pas d’étoile proche, l’instrument doit être très sensible pour pouvoir détecter ce phénomène, si l’une d’elles venait à passer devant une étoile située derrière.

Il y a peu de probabilités, cependant, que la découverte de ces exoplanètes s’accompagne de découvertes sur la vie : ces astres sans étoiles sont probablement extrêmement froids. Identifier des planètes errantes serait surtout prometteur pour mieux comprendre « comment se forment les planètes en général », selon Samson Johnson. Si beaucoup de planètes errent ainsi dans la galaxie, cela pourrait montrer que les étoiles éjectent de nombreux éléments au moment de la formation des planètes.

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