Une prochaine mission de la NASA pourrait découvrir qu'il y a plus de planètes voyous - des planètes qui flottent dans l'espace sans orbiter autour d'un soleil - qu'il n'y a d'étoiles dans la Voie lactée, une nouvelle étude théorise.

"Cela nous donne une fenêtre sur ces mondes que nous n'aurions pas autrement, " a déclaré Samson Johnson, un étudiant diplômé en astronomie à l'Ohio State University et auteur principal de l'étude. "Imaginez notre petite planète rocheuse flottant librement dans l'espace, c'est ce que cette mission nous aidera à trouver."

L'étude a été publiée aujourd'hui dans il Journal astronomique .

L'étude a calculé que le prochain télescope spatial romain Nancy Grace de la NASA pourrait trouver des centaines de planètes voyous dans la Voie lactée. Identifier ces planètes, Johnson a dit, aidera les scientifiques à déduire le nombre total de planètes voyous dans notre galaxie. Voyou, ou flottant, les planètes sont des objets isolés qui ont des masses similaires à celles des planètes. L'origine de ces objets est inconnue, mais une possibilité est qu'ils étaient auparavant liés à une étoile hôte.

"L'univers pourrait regorger de planètes voyous et nous ne le saurions même pas, " a déclaré Scott Gaudi, professeur d'astronomie et universitaire distingué de l'Ohio State et co-auteur de l'article. « Nous ne le saurons jamais sans entreprendre un examen approfondi, enquête spatiale sur les microlentilles comme Roman va le faire. »

Le télescope romain, nommé pour le premier astronome en chef de la NASA qui était également connu comme la "mère" du télescope Hubble, tentera de construire le premier recensement des planètes voyous, lequel pourrait, Johnson a dit, aider les scientifiques à comprendre comment ces planètes se forment. Roman aura aussi d'autres objectifs, y compris la recherche de planètes en orbite autour d'étoiles dans notre galaxie.

Ce processus n'est pas bien compris, bien que les astronomes sachent que c'est désordonné. Des planètes voyous pourraient se former dans les disques gazeux autour des jeunes étoiles, semblable à ces planètes encore liées à leurs étoiles hôtes. Après la formation, ils pourraient plus tard être éjectés par des interactions avec d'autres planètes du système, ou même des événements survolés par d'autres stars.

Ou ils pourraient se former lorsque la poussière et le gaz tourbillonnent ensemble, semblable à la façon dont les étoiles se forment.

Le télescope romain, Johnson a dit, est conçu non seulement pour localiser les planètes flottantes dans la Voie lactée, mais pour tester les théories et les modèles qui prédisent comment ces planètes se sont formées.

L'étude de Johnson a révélé que cette mission est susceptible d'être 10 fois plus sensible à ces objets que les efforts existants, qui pour l'instant sont basés sur des télescopes attachés à la surface de la Terre. Il se concentrera sur les planètes de la Voie lactée, entre notre soleil et le centre de notre galaxie, couvrant quelque 24, 000 années-lumière.

"Il y a eu plusieurs planètes voyous découvertes, mais pour obtenir une image complète, notre meilleur pari est quelque chose comme Roman, " a-t-il dit. " C'est une frontière totalement nouvelle. "

Les planètes voyous ont toujours été difficiles à détecter. Les astronomes ont découvert des planètes en dehors du système solaire de la Terre dans les années 1990. Ces planètes, appelées exoplanètes, allant de boules de gaz extrêmement chaudes à rocheuses, mondes poussiéreux. Beaucoup d'entre eux entourent leurs propres étoiles, la façon dont la Terre tourne autour du soleil.

Mais il est probable qu'un certain nombre d'entre eux ne le fassent pas. Et bien que les astronomes aient des théories sur la formation des planètes voyous, aucune mission n'a étudié ces mondes dans le détail que la volonté romaine.

La mission, dont le lancement est prévu dans les cinq prochaines années, recherchera des planètes voyous en utilisant une technique appelée microlentille gravitationnelle. Cette technique repose sur la gravité des étoiles et des planètes pour courber et amplifier la lumière provenant des étoiles qui passent derrière elles depuis le point de vue du télescope.

Cet effet de microlentille est lié à la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein et permet à un télescope de trouver des planètes à des milliers d'années-lumière de la Terre, bien plus loin que d'autres techniques de détection de planètes.

Mais parce que la microlentille ne fonctionne que lorsque la gravité d'une planète ou d'une étoile se courbe et magnifie la lumière d'une autre étoile, l'effet d'une planète ou d'une étoile donnée n'est visible que pendant une courte période une fois tous les quelques millions d'années. Et parce que les planètes voyous sont situées dans l'espace par elles-mêmes, sans étoile proche, le télescope doit être très sensible afin de détecter ce grossissement.

L'étude publiée aujourd'hui estime que cette mission sera en mesure d'identifier des planètes voyous qui ont la masse de Mars ou plus. Mars est la deuxième plus petite planète de notre système solaire et est juste un peu plus grande que la moitié de la taille de la Terre.

Johnson a déclaré que ces planètes ne sont pas susceptibles de soutenir la vie. "Ils seraient probablement extrêmement froids, car ils n'ont pas d'étoile, ", a-t-il déclaré. (D'autres missions de recherche impliquant des astronomes de l'État de l'Ohio rechercheront des exoplanètes qui pourraient abriter la vie.)

Mais les étudier aidera les scientifiques à mieux comprendre comment se forment toutes les planètes, il a dit.

"Si nous trouvons beaucoup de planètes voyous de faible masse, nous saurons que comme les étoiles forment des planètes, ils éjectent probablement un tas d'autres trucs dans la galaxie, ", a-t-il déclaré. "Cela nous aide à mieux comprendre la voie de formation des planètes en général."