Le coup de pied d'une étoile mourante : d'où viennent les planètes orphelines ✛
Lorsqu'une étoile semblable à notre Soleil vieillit, elle se gonfle en géante rouge, puis se contracte en naine blanche – une étoile minuscule mais extrêmement dense. À ce moment, elle perd une partie de sa masse et reçoit une petite impulsion, comme un recul. La vitesse de cette impulsion est en moyenne d'environ 0,75 kilomètre par seconde – plus rapide qu'une balle, mais très faible à l'échelle cosmique. Pourtant, même une telle poussée suffit à déstabiliser les orbites des planètes. C'est comme au billard : après le coup de queue, les boules se dispersent dans toutes les directions. De même, la légère impulsion d'une étoile mourante peut perturber le système planétaire ordonné et en éjecter certaines dans l'espace.
La plupart des exoplanètes connues ont été découvertes par la méthode du transit – lorsqu'une planète passe devant son étoile et l'éclipse légèrement. C'est la méthode utilisée par le télescope Kepler, lancé sous la direction de William Borucki. Il a trouvé des milliers de mondes, mais surtout proches de leurs étoiles. Les planètes lointaines sont difficiles à voir. En revanche, les planètes flottantes libres sont recherchées par lentille gravitationnelle – lorsque cette planète-lentille amplifie la lumière d'une étoile lointaine. Cela permet de repérer même des objets sombres.
Ce qui est particulièrement important : les planètes éjectées restent chaudes. Quand l'étoile était une géante rouge, elle a fortement chauffé ses planètes. Après l'éjection, elles refroidissent lentement. Un tel monde, semblable à Jupiter, peut conserver une température supérieure à 400°C pendant des millions d'années. Cela signifie qu'on peut le détecter avec des télescopes infrarouges – par exemple, James Webb ou dans les images d'archives de Hubble. Les scientifiques peuvent même déterminer la composition de la planète grâce à la spectroscopie – en décomposant la lumière en couleurs, comme un arc-en-ciel. Dans notre galaxie, ces vagabonds tièdes, nés des impulsions des naines blanches, pourraient représenter quelques pour cent du nombre total de planètes libres. C'est une contribution modeste mais importante, qui aidera à mieux comprendre le destin des planètes et à découvrir de nouveaux mondes.
Si le Soleil devenait une naine blanche aujourd'hui, Jupiter serait chauffée à 700 degrés et brillerait dans l'infrarouge plus longtemps que l'humanité n'existe sur Terre.