Une équipe d'astrophysiciens et de planétologues a prédit que des planètes de type Neptune situées près du centre de la Voie lactée ont été transformées en planètes rocheuses par des explosions générées par le trou noir supermassif voisin.

Ces découvertes combinent des simulations informatiques avec des données de découvertes récentes d'exoplanètes, ainsi que des observations aux rayons X et ultraviolets d'étoiles et de trous noirs.

"C'est assez fou de penser à des trous noirs façonnant le destin évolutif d'une planète, mais cela peut très bien être le cas au centre de notre galaxie, " a déclaré Howard Chen de l'Université Northwestern dans l'Illinois, qui a dirigé l'étude.

Chen et des collaborateurs du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) ont examiné l'environnement autour du trou noir supermassif le plus proche de la Terre :le trou noir de 4 millions de masse solaire connu sous le nom de Sagittarius A*.

Il est bien connu que la matière tombant dans le trou noir lors de frénésie alimentaire occasionnelle générera des éruptions lumineuses de rayons X et de rayonnement ultraviolet. En effet, Les télescopes à rayons X tels que l'observatoire à rayons X Chandra de la NASA et le XMM-Newton de l'ESA ont vu des preuves d'explosions lumineuses générées dans le passé, allant d'environ 6 millions d'années à un peu plus d'un siècle.

"Nous nous sommes demandé ce que ces explosions du Sagittaire A* feraient à toutes les planètes dans son voisinage, " a déclaré John Forbes, un co-auteur du CfA. "Notre travail montre que le trou noir pourrait changer radicalement la vie d'une planète."

Les auteurs ont examiné les effets de ce rayonnement de haute énergie sur des planètes situées à moins de 70 années-lumière du trou noir dont les masses se situent entre la Terre et celle de Neptune.

Ils ont découvert que les rayons X et les rayons ultraviolets élimineraient une grande partie de l'atmosphère gazeuse épaisse de ces planètes près du trou noir. Dans certains cas, cela laisserait un nu, Noyau rocheux. De telles planètes rocheuses seraient plus lourdes que la Terre et sont ce que les astronomes appellent des super-Terres.

"Ces super-Terres sont l'un des types de planètes les plus courants que les astronomes aient découvert en dehors de notre système solaire, " a déclaré le co-auteur Avi Loeb, aussi de CfA, "Notre travail montre que dans le bon environnement, ils peuvent se former de manière exotique."

Les chercheurs pensent que cet impact de trou noir peut être l'un des moyens les plus courants pour les super-Terres rocheuses de se former près du centre de notre galaxie.

Alors que certaines de ces planètes seront situées dans la zone habitable des étoiles comme le soleil, l'environnement dans lequel ils existent rendrait difficile l'apparition de la vie. Les super-Terres seraient secouées par des explosions de supernova et des sursauts gamma, ce qui pourrait endommager la chimie de toute atmosphère restant sur les planètes. Des explosions supplémentaires du trou noir supermassif pourraient fournir un coup de poing et éroder complètement l'atmosphère d'une planète.

Ces planètes seraient également soumises aux perturbations gravitationnelles d'une étoile qui passerait qui pourrait éloigner la planète de son hôte vital. De telles rencontres pourraient se produire fréquemment près du trou noir supermassif de la Voie lactée, car la région regorge d'étoiles. Y a-t-il beaucoup de monde dans le Centre Galactique ? À environ 70 années-lumière du centre de la galaxie, les astronomes pensent que la séparation moyenne entre les mondes rocheux se situe entre environ 75 et 750 milliards de kilomètres. Par comparaison, l'étoile la plus proche du système solaire est 40, 000 milliards de kilomètres.

« Il est généralement admis que les régions les plus reculées de la Voie lactée ne sont pas propices à la vie. En effet, même si le pont semble empilé contre la vie dans cette région, la probabilité de panspermie, où la vie se transmet par contact interplanétaire ou interstellaire, serait beaucoup plus commun dans un environnement aussi dense. " a déclaré Loeb. " Ce processus pourrait donner à la vie une chance de se battre et de survivre. "

Il y a de formidables défis à relever pour détecter directement de telles planètes. La distance au Centre Galactique (26, 000 années-lumière de la Terre), la région surpeuplée, et le blocage de la lumière par la poussière et le gaz qui interviennent rendent l'observation de telles planètes difficile.

Cependant, ces défis pourraient être relevés par la prochaine génération de télescopes au sol extraordinairement grands. Par exemple, les recherches de transits avec de futurs observatoires comme le télescope européen extrêmement grand pourraient détecter des preuves de ces planètes. Une autre possibilité est de rechercher des étoiles avec des motifs inhabituels d'éléments dans leur atmosphère qui ont migré loin du centre de la galaxie.