WASHINGTON — Des scientifiques ont observé une énorme planète d’une masse environ neuf fois supérieure à celle de Jupiter à un stade de formation remarquablement précoce – la décrivant comme étant encore dans le ventre de sa mère – dans une découverte qui remet en question la compréhension actuelle de la formation des planètes.

Les chercheurs ont utilisé le télescope Subaru situé près du sommet d’un volcan hawaïen inactif et le télescope spatial Hubble en orbite pour détecter et étudier la planète, une géante gazeuse orbitant inhabituellement loin de sa jeune étoile hôte. Les géantes gazeuses sont des planètes, comme Jupiter et Saturne, les plus grandes de notre système solaire, composées principalement d’hydrogène et d’hélium, avec des gaz tourbillonnants entourant un noyau solide plus petit.

« Nous pensons qu’elle est encore très tôt dans son processus de ‘naissance' », a déclaré l’astrophysicien Thayne Currie du télescope Subaru et du centre de recherche NASA-Ames, auteur principal de l’étude publiée lundi dans la revue Nature Astronomy. « Les preuves suggèrent que c’est le stade de formation le plus précoce jamais observé pour une géante gazeuse ».

Elle est intégrée dans un vaste disque de gaz et de poussière, portant la matière qui forme les planètes, qui entoure une étoile appelée AB Aurigae située à 508 années-lumière – la distance parcourue par la lumière en un an, soit 5,9 trillions de miles (9,5 trillions de km) – de la Terre. Cette étoile a connu un moment de gloire éphémère lorsque son image est apparue dans une scène du film de 2021 « Don’t Look Up ».

Environ 5 000 planètes situées au-delà de notre système solaire, ou exoplanètes, ont été identifiées. Celle-ci, appelée AB Aur b, est l’une des plus grandes. Elle approche de la taille maximale pour être classée comme une planète plutôt que comme une naine brune, un corps intermédiaire entre une planète et une étoile. Elle est chauffée par le gaz et la poussière qui tombent en son sein.

Des planètes en cours de formation – appelées protoplanètes – ont été observées autour d’une seule autre étoile.

Presque toutes les exoplanètes connues ont des orbites autour de leurs étoiles situées dans la distance qui sépare notre soleil et sa planète la plus éloignée, Neptune. Mais cette planète orbite trois fois plus loin que Neptune du soleil et à 93 fois la distance de la Terre au soleil.

Sa naissance semble suivre un processus différent du modèle standard de formation planétaire.

« La pensée conventionnelle est que la plupart – sinon toutes – les planètes se forment par accrétion lente de solides sur un noyau rocheux, et que les géantes gazeuses passent par cette phase avant que le noyau solide ne soit suffisamment massif pour commencer à accréter du gaz », a déclaré l’astronome et co-auteur de l’étude Olivier Guyon du télescope Subaru et de l’Université d’Arizona.

Dans ce scénario, les protoplanètes intégrées dans le disque entourant une jeune étoile se développent progressivement à partir d’objets solides de la taille d’une poussière ou d’un rocher et, si ce noyau atteint plusieurs fois la masse de la Terre, elles commencent alors à accumuler du gaz provenant du disque.

« Ce processus ne peut pas former de planètes géantes à grande distance orbitale, donc cette découverte remet en question notre compréhension de la formation des planètes », a déclaré Guyon.

Au lieu de cela, les chercheurs pensent que AB Aur b se forme selon un scénario dans lequel le disque autour de l’étoile se refroidit et la gravité le fait se fragmenter en un ou plusieurs amas massifs qui se transforment en planètes.

« Il y a plus d’une façon de faire cuire un œuf », a déclaré Currie. « Et apparemment, il peut y avoir plus d’une façon de former une planète de type Jupiter ».

L’étoile AB Aurigae est environ 2,4 fois plus massive que notre soleil et presque 60 fois plus brillante. Elle est âgée d’environ 2 millions d’années – un nourrisson selon les normes stellaires – contre environ 4,5 milliards d’années pour notre soleil d’âge moyen. Au début de sa vie, le soleil était également entouré d’un disque qui a donné naissance à la Terre et aux autres planètes.

« Les nouvelles observations astronomiques remettent continuellement en question nos théories actuelles, améliorant au final notre compréhension de l’univers », a déclaré Guyon. « La formation des planètes est très complexe et désordonnée, et de nombreuses surprises nous attendent encore. »

(Reportage de Will Dunham, édition de Rosalba O’Brien)