Mystérieuses paires « Rogue » d’objets de taille Jupiter repérés par le Télescope spatial James Webb (JWST) sont une petite fraction de celles qui se sont formées à l’origine, suggère une nouvelle étude. La découverte suggère que ces entités énigmatiques, surnommées « Jumbos », sont encore plus rares qu’on ne le pensait auparavant – et jette le doute sur leur existence même.
Jumbosabréviation des «objets binaires de Jupiter-mass», sont des paires d’objets de taille jupiter en forme de planète qui ont repéré JWST dans la région trapézoïde de la Grappe de nébuleuse Orion en 2023. Chaque jumbo comprend deux géants de gaz entre 0,7 et 30 fois la masse de Jupiter. Les membres d’un jumbo ne sont pas en orbite; Au lieu de cela, ils tourbillonnent les uns autour des autres à des distances d’environ 25 à 400 unités astronomiques, ce qui en fait un flotteur libre ou un «voyou». (Une unité astronomique est d’environ 93 millions de miles, soit 150 millions de kilomètres, la distance moyenne entre la Terre et le Soleil.)
Le statut jumelé des objets et leur manque apparent d’attachement à toute star ont contesté les notions existantes de la naissance des planètes. Cela n’a pas empêché les scientifiques de flotter plusieurs idées sur la formation de Jumbo, y compris qu’ils se sont formés autour d’une étoile, tout comme les planètes du système solaire, mais étaient conjointement attiré par une autre étoile. Une hypothèse alternative est que Les jumbos sont les noyaux érodés des étoiles embryonnairessuggérant qu’ils se sont formés comme des étoiles.
Cependant, certains chercheurs sont sceptiques quant à l’existence de Jumbos. Par exemple, en 2024, Kevin Luhmanprofesseur au Département d’astronomie et d’astrophysique de Penn State, réanalysé Les observations JWST et ont suggéré que les paires présumées ne sont pas des planètes après tout. Au lieu de cela, il a proposé que ce sont des objets de fond distants qui avaient été capturés de manière fortuite dans les instantanés de JWST de l’amas de nébuleuses Orion.
En fait, Richard Parkerun maître de conférences en astrophysique de l’Université de Sheffield au Royaume-Uni et auteur principal de la nouvelle étude, a déclaré à Live Science via un e-mail que c’était une discussion sur le travail de Luhman qui a incité la nouvelle étude. Au cours de cette réunion de groupe, Simon Goodwinprofesseur d’astrophysique théorique à l’Université de Sheffield et au deuxième auteur de la nouvelle étude, a suggéré que les simulations pourraient aider à identifier la sensibilité aux jumbos sensibles à la destruction. En effet, aucune recherche antérieure n’avait examiné combien de temps ces paires planétaires persistent dans l’espace interstellaire. De tels environnements sont remplis d’étoiles en croissance qui pourraient fragmenter les duos via leurs puissants tractions gravitationnelles.
Pour déterminer l’efficacité de Jumbos toléré la turbulence de leur environnement de naissance, Parker, Goodwin et Jessica Diamondun étudiant en maîtrise intégré à l’Université de Sheffield, a créé un modèle informatique d’une nébuleuse contenant un mélange d’étoiles et de jumbos qui totalisaient 1 500 composants, dans un arrangement qui imitait probablement la composition d’origine d’Orion Nebula Cloud, a expliqué Parker.
Les chercheurs ont ensuite généré cinq exemplaires de ce modèle qui différaient dans divers paramètres internes, tels que la distance entre les membres d’un duo planétaire donné et la façon dont la nébuleuse était globale. Pour chaque copie de modèle, l’équipe a effectué 10 cycles de simulations à n corps N.
« Ces simulations informatiques calculent la force due à la gravité sur chaque objet de tous les autres objets », a déclaré Parker, ajoutant que de tels calculs, effectués à plusieurs reprises, peuvent révéler comment les différents composants de la nébuleuse du modèle interagissent dans le temps.
Les chercheurs ont constaté que les jumbos simulés étaient extrêmement éphémères. Dans une nébuleuse dense, par exemple, près de 90% des paires de planète ont été détruites par des étoiles voisines en un million d’années. Même dans le meilleur des cas – quand il y avait moins d’étoiles dans l’ensemble dans la nébuleuse et que les Jumbos valaient dans des orbites plus serrées – seulement la moitié des paires de planète ont résisté à toute perturbation. Les analyses ont également révélé que plus une paire de planètes était largement séparée, plus elle serait perturbée.
Parker a dit que depuis que lui et ses collègues avaient précédemment trouvé Que les systèmes d’étoiles-planet sont très fragiles dans les environnements pleins d’étoiles, il n’a pas été particulièrement surpris par les résultats, notant que « (b) écorcher les binaires de planète-planet est moins massive, ils ont une énergie plus faible et sont encore plus sensibles à la destruction ».
Les résultats, publiés le 2 mai dans la revue Avis mensuels de la Royal Astronomical Society: Lettresmontrez que les jumbos observés sont extrêmement rares. Mais Parker a dit que cela fait allusion à la même possibilité inquiétante proposée par Luhman: qu’ils n’existent pas vraiment. En effet, pour expliquer les numéros jumbo détectés par JWST, les paires de planète auraient dû être produites en nombre beaucoup plus important que ce ne le pensait actuellement. Selon Parker, ce résultat ajoute probablement un soutien à l’interprétation des Jumbos comme bruit de fond.
« Je pense que les prochaines étapes sont pour quelqu’un d’autre de prendre les données JWST originales et de l’analyser à nouveau », a-t-il ajouté.
