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Exoplanète : la première image d'une Tatooine gazeuse ?

On ne sait pas encore si l’objet baptisé 2MASS0103(AB)b, en orbite autour d’une étoile binaire, est une naine brune ou une géante gazeuse. Ce qui est sûr, c’est que les instruments du VLT ont permis de l’imager directement. Si c’est une exoplanète, et bien qu’elle ne soit pas rocheuse, elle fait penser à la Tatooine de Star Wars avec ses deux couchers de soleil.

Une vue du VLT au Chili. C'est là que 2MASS0103(AB)b a été imagé directement en utilisant l'instrument Naco équipant le VLT. © Jose Francisco Salgado, ESO Une vue du VLT au Chili. C'est là que 2MASS0103(AB)b a été imagé directement en utilisant l'instrument Naco équipant le VLT. © Jose Francisco Salgado, ESO

Exoplanète : la première image d'une Tatooine gazeuse ? - 2 Photos

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L’étoile double 2MASS0103(AB) est formée de deux naines rouges de type M. Située à environ 150 années-lumière de la Terre et âgée d’environ 30 millions d’années, cette étoile a été observé en novembre 2012 à l’aide de l’instrument Naco équipant le Very Large Telescope (VLT). Une équipe internationale d’astronomes y a alors découvert un astre qui semble bel et bien en orbite autour du système binaire. Sa masse est estimée entre 12 et 14 fois la masse de Jupiter, c'est-à-dire qu’elle est à la frontière quelque peu floue qui sépare une naine brune d’une exoplanète géante.

En effet, on considère généralement que ce qui fait qu'un astre est trop massif pour être une planète, mais pas assez pour être considéré comme une étoile, est qu'il possède une masse supérieure à 13 fois celle de Jupiter (masse minimale au-delà de laquelle un astre peut brûler temporairement du deutérium) et inférieure à 0,07 masse solaire. Au-dessus, les réactions de fusion thermonucléaire habituelles dans les étoiles, celles du cycle de Bethe-Weizsäcker, peuvent s'enclencher durablement.

Sur cette image, on voit l'étoile double 2MASS0103(AB) en bas à gauche. Une première détection de 2MASS0103(AB)b avait été faite en 2002, et elle se trouvait alors exactement au bout de la flèche verte par rapport à la binaire. En 2012, elle s’est très légèrement décalée. Le cercle bleu en haut à droite montre la place qu'aurait dû occuper 2MASS0103(AB)b en 2012 du fait du mouvement de l'étoile double si l'astre n'était associé en 2002 que par l'effet du hasard à la binaire. © ESO
Sur cette image, on voit l'étoile double 2MASS0103(AB) en bas à gauche. Une première détection de 2MASS0103(AB)b avait été faite en 2002, et elle se trouvait alors exactement au bout de la flèche verte par rapport à la binaire. En 2012, elle s’est très légèrement décalée. Le cercle bleu en haut à droite montre la place qu'aurait dû occuper 2MASS0103(AB)b en 2012 du fait du mouvement de l'étoile double si l'astre n'était associé en 2002 que par l'effet du hasard à la binaire. © ESO

Naine brune L ou géante gazeuse ?

Ce qui est spectaculaire dans cette découverte, et qui aurait certainement plu à Carl Sagan et Arthur Clarke, c'est que les chercheurs sont parvenus à obtenir une image de cet astre, baptisé 2MASS0103(AB)b, en orbite autour des deux soleils. Ils l'expliquent dans un article récemment déposé sur arxiv.

On ne sait pas encore si l'on est en présence d'une naine brune de type L ou d'une géante gazeuse. Mais s'il existe des exolunes rocheuses autour de ces astres, on doit pouvoir y admirer des doubles couchers de soleil comme sur la mythique Tatooine de Star Wars.

Un défi pour les modèles cosmogoniques

En tout état de cause, cette découverte est intéressante pour la cosmogonie, parce que l'on se trouve dans une situation extrême en ce qui concerne la formation et la naissance des étoiles et des planètes.

Si 2MASS0103(AB)b est une naine brune, on est en effet en présence d'une sorte d'étoile triple à la limite des modèles de formation. Ce devrait même être un cas peu commun, d'après les chercheurs. S'il s'agit d'une exoplanète, elle semble trop massive pour pouvoir s'être formée par capture du gaz autour d’un cœur rocheux, assemblé par accrétion relativement lente dans un disque protoplanétaire. Une formation rapide par effondrement gravitationnel soudain du gaz du disque à partir d’une instabilité locale est une hypothèse bien préférable dans ce cas-là. 

Dans tous les cas de figure, on dispose là d'une occasion de contraindre les modèles aussi bien de formation des étoiles, des naines brunes que des exoplanètes.


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