Les astronomes ont du mal à s’expliquer cette planète aussi dense que le plomb

Depuis la découverte de leur toute première exoplanète en 1995, les astronomes ont appris que ces mondes situés en dehors de notre Système solaireSystème solaire sont divers. Aujourd'hui, ils en connaissent plus de 5 000. Mais ils viennent tout de même de se laisser surprendre par l'une des dernières mises à jour par le Transiting Exoplanet Survey Satellite (Tess). À quelque 730 années-lumièreannées-lumière de nous, TOI-4603b se présente en effet avec une densité de plus de 14 grammes par centimètre cube (g/cm³). C'est plus que le plombplomb qui s'affiche à quelque 11 g/cm³ et pas loin de 3 fois la densité de notre Terre !

Cette exoplanète est d'une taille similaire à celle de JupiterJupiter. Et elle navigue à grande proximité de son étoileétoile hôte. À seulement 0,09 fois l'équivalent de la distance entre la Terre et le SoleilSoleil. Il ne lui faut que 7,25 jours pour en faire un tour complet. Ce qui la place parmi les très rares planètes extrasolaires géantes tellement proches de leur étoile que cela défie la compréhension que les astronomesastronomes ont de la formation et de l'évolution des systèmes planétaires.

TOI-4603b a été détectée par la méthode du transit. Comprenez, par la baisse de luminosité enregistrée pour son étoile hôte lorsque la planète passe entre elle et notre Terre. © Khandelwal et al, Physical Research Laboratory

Une configuration planétaire rare

Sans parler de sa folle densité. Parce qu'il existe une limite à la densité qu'une planète peut atteindre. Au-delà, la température et la pressionpression exercée par le noyau deviennent suffisantes à déclencher des réactions de fusion nucléaire. Cette limite se situe justement aux environs de la densité de TOI-4603b. Pas assez toutefois pour en faire une étoile. Mais pour lui permettre de flirter avec la famille des naines brunesnaines brunes, capables de fusionner du deutérium. Sauf que les naines brunes sont réputées se former comme des étoiles avortées et orbiter, de fait, à une distance assez lointaine d'une « vraie » étoile.

Les astronomes notent aussi que l'étoile hôte de TOI-4603b possède effectivement une compagne naine brune, plus éloignée. Celle-ci aurait d'ailleurs pu interagir avec l'exoplanète dont certains indices -- comme son orbite excentrique -- suggèrent qu'elle se rapproche en fait de son étoile depuis une orbite initiale plus lointaine. Pour mieux comprendre les mécanismes qui gouvernent la formation et la migration des planètes massives, il faudra encore trouver plus de systèmes semblables à étudier.