Comment et quand les premières planètes se sont-elles formées dans notre univers ?

En effectuant un relevé d’étoiles pauvres en métaux ou très anciennes, les astronomes ont découvert l’un des plus anciens systèmes planétaires connus à ce jour. Les astronomes espèrent utiliser ce système pour commencer à comprendre comment et quand les premières planètes se sont formées dans notre univers.

Fin mars 2012, des astronomes européens ont annoncé avoir découvert un système planétaire autour d’une étoile pauvre en métaux, c’est-à-dire une étoile contenant principalement de l’hydrogène et de l’hélium, les deux ingrédients supposés avoir été présents lors du Big Bang. En d’autres termes, cette étoile et ses deux planètes de la taille de Jupiter semblent être des survivants de l’univers extrêmement précoce. L’étoile est HIP 11952, et ce n’est pas la seule étoile très ancienne connue pour avoir des planètes. Mais, avec un âge estimé à 12,8 milliards d’années, ce système d’exoplanètes est l’un des plus anciens systèmes connus à ce jour.

Concept d’artiste de l’étoile pauvre en métal et très ancienne HIP 11952 et de ses deux planètes. Comment les planètes se sont-elles formées dans l’univers primitif ? Et quand les premières planètes se sont-elles formées? Crédit image: Timotheos Samartzidis

HIP 11952 est situé dans la direction de la constellation de la Baleine à une distance d’environ 375 années-lumière de la Terre. Ses planètes – HIP 11952b et HIP 11952c – ont des périodes orbitales de 290 et 7 jours, respectivement.

Nous savons que ce ne sont pas des planètes comme notre propre Terre. Notre soleil est au moins une étoile de deuxième génération. Comment le savons-nous ? Nous le savons parce que le soleil et la Terre et tout ce qui nous entoure sur Terre, y compris notre propre corps, contiennent des éléments chimiques plus lourds (plus complexes) que l’hydrogène et l’hélium. On pense que tous les éléments chimiques plus lourds que l’hydrogène et l’hélium se sont formés à l’intérieur des étoiles, via le processus de fusion thermonucléaire qui permet aux étoiles de briller. Ces éléments ou métaux ont été libérés dans l’espace par des éruptions de supernova. C’est l’idée « nous sommes des stars » que Carl Sagan a popularisée il y a quelques décennies et qui résonne encore avec tant de gens. Sagan a également dit:

Nous sommes un moyen pour le cosmos de se connaître lui-même.

Dans la vidéo ci-dessus, Sagan parle de l’univers que nous connaissons le mieux: notre Terre, notre propre système solaire, d’autres étoiles de deuxième ou troisième génération qui se trouvent relativement près de nous dans l’espace. Le système HIP 11952 ne ressemble pas à ces étoiles et planètes familières. Au lieu de cela, le système est une relique d’une époque beaucoup plus ancienne du cosmos.

Et les astronomes veulent donc utiliser ces planètes et leur étoile HIP 11952 pour commencer à comprendre cette époque précoce de l’univers, disons, il y a 13 milliards d’années. Par exemple, nous croyons savoir comment se forment des planètes comme notre Terre. Nous pensons qu’ils se forment à partir de vastes nuages rotatifs de gaz et de poussière tourbillonnant autour d’une étoile. On peut supposer que les premières planètes se sont formées à peu près de la même manière, mais personne ne peut en être sûr. Aussi, quand les premières planètes se sont-elles formées? Le système planétaire HIP 11952 pourrait aider les astronomes à trouver des réponses à ces questions.

Ces astronomes ont trouvé les planètes autour de HIP 11952 lors d’une enquête ciblant particulièrement les étoiles pauvres en métaux. Ils disent que les planètes autour d’une telle étoile devraient être extrêmement rares. Veronica Roccatagliata de l’Observatoire universitaire de Munich était la chercheuse principale de l’enquête sur la planète. Elle a déclaré dans un communiqué de presse:

En 2010, nous avons trouvé le premier exemple d’un système aussi pauvre en métal, HIP 13044. À l’époque, nous pensions que cela pourrait être un cas unique; maintenant, il semble qu’il y ait peut-être plus de planètes autour d’étoiles pauvres en métal que prévu.

Anna Pasquali du Centre d’astronomie de l’Université de Heidelberg, co-auteur de l’article, a ajouté:

Nous aimerions découvrir et étudier davantage de systèmes planétaires de ce type. Cela nous permettrait d’affiner nos théories sur la formation des planètes. La découverte des planètes de HIP 11952 montre que des planètes se sont formées tout au long de la vie de notre univers.

Conclusion: En effectuant un relevé d’étoiles pauvres en métaux ou très anciennes, des astronomes européens ont découvert l’un des plus anciens systèmes planétaires connus à ce jour. HIP 11952 est maintenant connu pour avoir deux planètes de la taille de Jupiter. Le système daterait d’environ 12,8 milliards d’années. Les astronomes espèrent utiliser ce système pour commencer à comprendre comment et quand les premières planètes se sont formées dans notre univers.

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