James-Webb détecte l’exoplanète la plus froide jamais observée dans une « zone interdite »

Les planètes aussi peuvent effectuer des migrations, et c’est le cas de cette exoplanète située dans un endroit lointain connu sous le nom de « zone interdite ». Grâce au télescope spatial James-Webb, les astronomes ont eu un premier aperçu de cette planète très particulière.

Qu’est-ce qu’une zone interdite ?

Les étoiles suivent un cycle de vie naturel qui consiste principalement à brûler régulièrement de l’hydrogène en hélium pendant des dizaines de millions, voire des milliards d’années. C’est exactement ce que fait actuellement notre Soleil. Cependant, lorsque notre Soleil sera à court d’hydrogène, il se transformera en géante rouge. Durant cette phase de sa vie, cette étoile grossira au point d’engloutir Mercure et Vénus, et probablement la Terre. Ce processus devrait détruire ces planètes intérieures. Finalement, au dernier stade de son évolution stellaire, le Soleil se débarrassera de ses couches externes.

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Ainsi, il ne restera plus de l’étoile morte que son noyau et, à ce stade, le Soleil sera appelé une naine blanche. La présence de planètes autour des naines blanches est très improbable, dans la mesure où ces dernières sont généralement détruites pendant la phase au cours de laquelle l’étoile se transforme en géante rouge. Le rayon de 1 à 2 unités astronomiques autour d’une naine blanche dans lequel il est si improbable de trouver des planètes est ce qu’on appelle une « zone interdite ».

Une planète survivante qui tourne autour d’une étoile morte

Cependant, si la probabilité de trouver des planètes dans une zone interdite est très faible, ce n’est pas complètement impossible. En 2020, des astronomes ont détecté un objet de la taille de Jupiter transitant autour d’une naine blanche tous les 1,4 jour. Nommé WD 1856+534b, les astronomes n’ont pas su déterminer la nature de cet objet, du moins jusqu’à récemment. Une observation réalisée grâce au télescope spatial James-Webb a permis de confirmer que cet objet est effectivement une exoplanète se situant dans une zone interdite. Il s’agit de l’observation de la première planète orbitant autour d’une planète morte.

D’après le rapport de l’observation prépublié sur arXiv, il s’agit également de l’exoplanète la plus froide observée à ce jour, avec une température de -87 °C. C’est également une première dans la mesure où, à ce jour, les émissions ne provenant d’aucune planète dont la température est inférieure à environ 1,85 °C – une température comparable à celle de la Terre – n’ont jamais été directement détectées. Quant à savoir comme il est possible que cette exoplanète ait réussi à survivre dans la zone interdite lorsque son étoile est devenue une géante rouge, les chercheurs ont expliqué que ce n’était peut-être pas le cas.

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Ils pensent qu’à l’origine, cette exoplanète ne se trouvait pas dans le rayon de deux unités astronomiques de la zone interdite, ce qui signifie qu’elle se trouvait sur une orbite plus éloignée. Par la suite, elle a probablement migré vers la zone interdite après que l’étoile s’est transformée en naine blanche. Les scientifiques pensent que cette migration a peut-être été induite par l’influence gravitationnelle d’une autre planète ou d’une autre étoile. Dans l’ensemble, cette récente observation offre de nouvelles perspectives sur la survie des planètes autour des étoiles mourantes.

Par ailleurs, James-Webb observe de mystérieuses structures au-dessus de la Grande Tache rouge de Jupiter.