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À part quelques corps voyous qui errent seuls dans le cosmos, toutes les planètes que nous connaissons orbitent autour d’une étoile – mais ce n’est peut-être pas une règle universelle. Selon de nouveaux calculs effectués par des chercheurs de l’observatoire astronomique national du Japon (NAOJ), des planètes pourraient techniquement se former autour de trous noirs supermassifs, créant de vastes systèmes planétaires contenant des milliers de mondes.

Des super-Terres autour de trous noirs

Les planètes ont tendance à se former à partir de disques protoplanétaires – des anneaux de poussière et de gaz qui entourent les étoiles. Dans ces disques, les grains de poussière se collent lentement les uns aux autres, créant des boules de plus en plus grosses, augmentant leur masse et leur gravité, ce qui à son tour attire plus de matière et les rend encore plus gros.
Puis on se retrouve avec un système de planètes de différentes tailles, des lunes qui orbitent autour de ces jeunes planètes autour de ces planètes, et des petits grains de poussière qui dérivent sous forme d’astéroïdes et de comètes.
Mais les étoiles ne sont pas les seuls objets qui ont des disques de poussières . Les trous noirs supermassifs, des énormes objets au centre des galaxies, peuvent avoir des disques beaucoup plus gros. Dans certains cas, la poussière peut atteindre la masse de 100 000 soleils, ce qui est environ un milliard de fois plus grand que ce que l’on trouve dans un disque protoplanétaire standard.

Des modèles réguliers pour évaluer les probabilités

Ainsi, pour cette nouvelle étude, des astronomes ont appliqué des modèles réguliers de formation des planètes à ces gigantesques disques, afin de déterminer s’ils pouvaient aussi se former autour des trous noirs.
L’équipe a étudié les trous noirs situés au centre de galaxies particulièrement actives, des zones appelées noyaux galactiques actifs. Parce que le disque de poussière peut être très dense, il y aura des régions extrêmement froides qui seront protégées du rayonnement intense du cœur de ce noyau. Dans ces zones, les grains de poussière forment des boules glacées qui les rendent plus faciles à se coller les unes aux autres, ce qui déclenche le processus de formation planétaire.
Puis après quelques centaines de millions d’années des planètes orbitent autour de ces trous noirs. Et pas seulement quelques-unes. Puisqu’il a plus de poussière, ces systèmes planétaires pourraient être beaucoup plus nombreux que les huit planètes de notre système solaire.

Des dizaines de milliers de super-Terres se formeraient

« Nos calculs montrent que des dizaines de milliers de planètes avec 10 fois la masse de la Terre pourraient se former à environ 10 années-lumière d’un trou noir », dit Eiichiro Kokubo, un auteur de cette étude. « Autour des trous noirs, il pourrait exister des systèmes planétaires à une échelle étonnante. »
Jusqu’à présent, il n’y a aucune preuve directe de la présence de systèmes planétaires en orbite autour de trous noirs, et les chercheurs ne savent pas comment nous pourrions les détecter. Mais savoir que cela est possible est la première étape pour les rechercher.
Cette recherche a été publiée dans Astrophysical Journal.
Source : NAOJ
Crédit photo : Pixabay