Au moins 70 planètes flottant librement ont été découvertes à proximité de la Voie lactée

À côté de cela

Vue d’artiste d’une planète flottant librement. En utilisant des observations et des données d’archives de plusieurs observatoires NSF NOIRLab, ainsi que des télescopes du monde entier et en orbite, les astronomes ont découvert au moins 70 nouvelles planètes flottant librement à proximité – des planètes voyageant dans l’espace sans étoile mère. Connexion étoile supérieure Scorpius OB connue de la Voie lactée. Crédit : NOIRLab / NSF / AURA / J. da Silva

Dans plus de 70 mondes sans soleil, chacun a approximativement la masse de Jupiter.

En utilisant des observations et des données d’archives de plusieurs observatoires NSF NOIRLab, ainsi que des télescopes du monde entier et en orbite, les astronomes ont découvert au moins 70 nouvelles planètes flottant librement à proximité – des planètes voyageant dans l’espace sans étoile mère. de cela[{” attribute=””>Milky Way. This is the largest sample of such planets found in a single group and it nearly doubles the number known over the entire sky.

Researchers have discovered a group of free-floating planets — planets not orbiting a star — in a nearby region of the Milky Way known as the Upper Scorpius OB stellar association. At least 70, and as many as 170 of these Jupiter-sized planets have been found by examining data from over 20 years of observations.[1] Les premières planètes flottant librement ont été découvertes dans les années 1990, mais des découvertes récentes ont presque doublé le nombre total connu.

Pour trouver ces planètes, le premier auteur de l’étude a utilisé des observations et des données d’archives de plusieurs grands observatoires, dont le NSF NOIRLab, les Télescopes du Southern Southern Observatory, le Télescope Canada-France, Canada-France, du laboratoire de l’Université de Bordeaux à Bordeaux, France, avec une équipe d’astronomes représentant 80 000 images de navires sur une enquête de 20 ans.

Hervé Bouy, astronome et chef de projet au Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux, affirme que la découverte d’autant de planètes flottant librement n’aurait pas été possible sans l’accès aux archives de données astronomiques de NOIRLab et à la plateforme de recherche du laboratoire de données astronomiques. exploité le Centre communautaire de recherche et de données (CSDC).

Une faible lueur rouge sur Rogue Planet

Cette image montre une petite zone du ciel vers la zone occupée par Upper Scorpio et Ophiucus. Il zoome sur une fausse planète récemment découverte, c’est-à-dire une planète qui ne tourne pas autour de l’étoile, mais tourne librement autour d’elle-même. La planète trompeuse est un petit point rouge vif au centre de l’image.
L’image a été créée en combinant les données de l’instrument OmegaCam du VLT Survey Telescope (VST) et de l’instrument VIRCAM du Astronomy Visible and Infrared Survey Telescope (VISTA), tous deux situés à l’ESO Paranal Observatory au Chili. Les observations avec ces instruments et d’autres ont aidé les scientifiques à distinguer les planètes des étoiles, des naines brunes et d’autres objets de la région.
Se cachant loin des étoiles éclairantes, les planètes contrefaites ne pourraient normalement pas être photographiées, mais peu de temps après leur apparition, elles émettront une faible lueur qui peut être détectée par les caméras sensibles de puissants télescopes. Crédit : ESO / Miret-Roig et autres.

Les données comprennent 247 images de l’image infrarouge ultra-large NEWFIRM à l’Observatoire national de Kitt Peak (KPNO) en Arizona, 1348 images du même instrument NEWFIRM après son transfert à l’Observatoire interaméricain Cerro Tololo (CTIO) au Chili , 2214 images du port infrarouge Víctor M. Blanco sur un télescope de 4 mètres et 3744 images de la Dark Energy Camera.

“Le coffre au trésor des archives de données astronomiques de NOIRLab a été crucial pour cette étude”, déclare Bouy. “Nous avions besoin d’images très profondes et à champ large dans l’optique et le proche infrarouge depuis longtemps. Dark Energy Camera et NEWFIRM étaient donc très attrayants pour notre projet car ils sont l’une des caméras à champ large les plus sensibles au monde.

Emplacements Rogue Planet

Cette image montre l’emplacement de 115 fausses planètes potentielles mises en évidence dans des cercles rouges, récemment découvertes par une équipe d’astronomes dans la région céleste occupée par Upper Scorpio et Ophiucus. Les masses des planètes voyous sont comparables aux masses des planètes de notre système solaire, mais elles ne tournent pas autour de l’étoile et tournent librement sur elles-mêmes.
Le nombre exact de fausses planètes trouvées par l’équipe est de 70 à 170, selon l’âge attendu dans la zone d’étude. Cette image a été créée en supposant un âge intermédiaire, résultant en plusieurs candidats planétaires entre les deux extrêmes de l’étude. Crédit : ESO/N. Risinger (skysurvey.org)

L’un des photographes CCD les plus puissants et les plus étendus au monde, Dark Energy Camera est conçu pour le Dark Energy Survey, financé par le Department of Energy (DOE). Il a été construit et testé au Fermilab de DOerm et a été géré par le DOE et la National Science Foundation (NSF) de 2013 à 2019. Dark Energy Camera est actuellement utilisé pour des programmes qui impliquent une grande quantité de science. L’analyse des données de Dark Energy Survey est soutenue par le DOE et la NSF.

“Ce projet illustre l’incroyable importance de fournir un accès aux données d’archives de divers télescopes, non seulement aux États-Unis, mais dans le monde entier”, a déclaré Chris Davis, responsable de programme à la NOIRLab National Research Foundation de la NSF. “C’est quelque chose que NOIRLab, et CSDC en particulier, a travaillé dur pour permettre pendant plusieurs années et continuera de le faire avec le soutien de NSF.”

Les planètes flottant librement sont situées dans l’association Upper Scorpius OB, à 420 années-lumière de la Terre. La région contient bon nombre des nébuleuses les plus célèbres, notamment le nuage Rho Ophiuchi, la nébuleuse Pipe, Barnard 68 et Coalsack.

Les planètes flottant librement ont été principalement découvertes grâce à des études de microlentilles, dans lesquelles les astronomes observent un alignement aléatoire à court terme[{” attribute=””>exoplanet and a background star. However, microlensing events only happen once, meaning follow-up observations are impossible.

Ces nouvelles planètes ont été découvertes en utilisant une méthode différente. Il serait généralement impossible d’imaginer les planètes cachées loin des étoiles qui les éclairent. Cependant, Miret-Roig et son équipe ont profité du fait que, quelques millions d’années après leur formation, ces planètes sont encore suffisamment chaudes pour briller, ce qui les rend directement identifiables par les caméras sensibles des grands télescopes. L’équipe Miret-Roig a utilisé 80 000 observations pour mesurer la lumière de tous les membres de l’association à de nombreuses longueurs d’onde optiques et proches de l’infrarouge et les combiner avec des mesures de la façon dont elles semblent se déplacer dans le ciel.

“Nous avons mesuré les minuscules mouvements, les couleurs et la luminosité de dizaines de millions de sources dans une grande partie du ciel”, explique Miret-Roig. “Ces mesures nous ont permis d’identifier en toute sécurité les objets les plus faibles de la zone.”

La découverte met également en lumière les origines des planètes flottantes. Certains scientifiques pensent que ces planètes pourraient être dues à l’effondrement d’un nuage de gaz trop petit pour conduire à une étoile, ou qu’il aurait été éjecté de son système d’origine. Cependant, le mécanisme réel reste inconnu.

Le modèle d’éjection suggère qu’il pourrait y avoir encore plus de planètes flottant librement de la taille de la Terre. “Les planètes flottantes de la masse de Jupiter sont les plus difficiles à éjecter, ce qui signifie qu’il peut y avoir encore plus de planètes flottantes dans la galaxie”, explique Miret-Roig.

L’observatoire Vera C. Rubin devrait trouver beaucoup plus de planètes flottantes alors qu’il commence ses recherches au cours de cette décennie.

Pour plus d’informations sur cette découverte, consultez l’article Nomades galactiques mystérieux : Au moins 70 de nos planètes voyous exposées sur la Voie lactée.

Remarques

  1. La gamme du nombre de planètes flottant librement est due au fait que la masse des objets n’est pas directement mesurée dans cette étude. Les objets plus grands que 13 Jupiter sont peu susceptibles d’être des planètes. La masse supérieure des objets était dérivée de leur luminosité, qui dépend de leur âge. Comme l’âge de l’association d’étoiles dans laquelle se trouvent ces planètes n’est connu qu’avec un certain degré de certitude, le nombre exact de planètes est incertain.

Références

Miria-Roig de Núria, Hervé Bouy, Sean N. Raymond, Tamura Motohide, Emmanuel Bertin, David Barrado, Javier Olivares, Phillip AB Galli, Jean-Charles, Angel Berihuete et Nuria Huélamo, le 22 décembre 2021 Astronomie naturelle.
DOI : 10.1038 / s41550-021-01513-x

Plus d’information

Cette étude a été présentée dans l’article “Rich Population of Free-Floating Planets in the Upper Scorpio Young Star Association” publié dans. Astronomie naturelle.

Le groupe de travail comprend Núria Miret-Roig (Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux, Univ. Bordeaux, CNRS, France (LAB); Université de Vienne, Département d’Astrophysique, Autriche), Hervé Bouy (LAB), Sean N. Raymond (LAB ), Motohide Tamura (Département d’astronomie, École des sciences de l’Université de Tokyo, Japon ; Centre d’astrobiologie, Instituts nationaux des sciences, Tokyo, Japon [ABC-NINS]), Emmanuel Bertin (CNRS, UMR 7095, Institut d’Astrophysique de Paris, France [IAP]; Sorbonne Université, IAP, France) David Barrado (Centre d’Astrobiologie). [CSIC-INTA], Dépt. de Astrofísica, Campus ESAC, Espagne), Javier Olivares (LAB), Phillip Galli (LAB), Jean-Charles Cuillandre (AIM, CEA, CNRS, Université Paris-Saclay, Université de Paris, France), Luis Manuel Sarro (Depto. de Artificial Intelligence, UNED, Espagne) Angel Berihuete (Depot. Estadística e Investigación Operativa, Universidad de Cádiz, Espagne) et Nuria Huélamo (CSIC-INTA)

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