Une exoplanète errante pas comme les autres

Les exoplanètes errantes sont des objets de taille planétaire (moins de 13 masses joviennes) qui évoluent librement dans l’espace intersidéral, sans attache gravitationnelle à un système stellaire. Les astronomes viennent de détecter la présence d’un sursaut d’activité dans le disque de poussières entourant l’une d’entre elles.

Les premières exoplanètes errantes, parfois appelées exoplanètes flottantes (free floating planets), ont été détectées au début du xxi^e siècle à partir de leur rayonnement thermique par des sondages infrarouges profonds. La méthode des microlentilles gravitationnelles (voir l’article de Jean-Pierre Maillard, l’Astronomie n^o 195, été 2025) a permis d’en détecter plusieurs dizaines. Une étude systématique menée dans la région du Scorpion, riche en étoiles jeunes, a mis en évidence une centaine de ces objets (l’Astronomie n^o 167, janvier 2023, zoom de Núria Miret-Roig, sur « la plus grande famille connue des planètes errantes »). Plus récemment, le JWST en a détecté plusieurs centaines dans la région d’Orion ; on connaît aujourd’hui plus d’un millier de planètes errantes.

Un tel objet a particulièrement attiré l’attention des astronomes (fig. 1). Il s’agit de Cha 1107-7626 (cette dénomination indique que l’objet, situé à une distance de 620 années-lumière, est dans la constellation du Caméléon, et précise sa position en ascension droite et en déclinaison). Découvert en 2006 grâce au télescope infrarouge Spitzer, il est doté d’une masse de 6 à 10 fois celle de Jupiter et d’un rayon d’environ 3 rayons joviens. À l’époque, les mesures de Spitzer avaient déjà mis en évidence un excès de rayonnement infrarouge traduisant la présence d’un disque de poussières autour de l’objet. Des mesures télescopiques ont alors montré la présence de raies d’hydrogène atomique en émission, signe d’un transfert de matière (ce que l’on appelle l’accrétion) depuis le disque vers l’objet central. Des observations avec les instruments NIRSpec et MIRI du JWST ont mis en évidence des émissions dues au méthane CH₄ et à l’éthylène C₂H₄. Le spectre infrarouge du disque de Cha 1107-7626 présente de grandes similarités avec celui d’ISO-Cha 147, une étoile de faible masse, dix à vingt fois plus massive que notre planète errante. Cette ressemblance illustre que les disques d’accrétion peuvent présenter des conditions analogues indépendamment de la masse de l’objet central.

Entre juin et août 2025, le Very Large Telescope de l’Eso a mis en évidence un sursaut d’accrétion de la part de l’objet, qui a ensuite été observé par le JWST. Les résultats ont été publiés dans une lettre de la revue Astrophysical Journal en octobre 2025 [1]. Le sursaut a duré au moins deux mois (jusqu’à la fin des observations du JWST) ; le rayonnement optique a augmenté d’un facteur 3 à 6 et le taux d’accrétion a été multiplié par un facteur 6 à 8 par rapport aux mesures antérieures (fig. 2). Ce sursaut est le plus intense jamais observé dans un objet de taille planétaire. Des mesures plus anciennes ont révélé que ce n’est pas la première fois qu’un sursaut d’accrétion est détecté sur cet objet : un spectre pris en 2016 dans l’infrarouge proche suggère un sursaut de même intensité que celui de 2025. Ce phénomène semble donc apparaître de manière récurrente à l’échelle de la dizaine d’années.

Enfin, il faut noter que le sursaut observé sur notre planète errante présente des analogies, en magnitude et en durée, avec les sursauts observés sur les étoiles jeunes T Tauri comme EX Lupi, une jeune étoile éruptive de faible masse présentant des sursauts irréguliers. Au cours de ces sursauts, la matière du disque circumstellaire est accrétée par l’étoile avec un taux qui peut atteindre le dix-millionième (10^–7) de la masse du Soleil par an ; dans le cas de Cha 1107-7626, le taux est de 10^–7 fois la masse de Jupiter par an. Le sursaut observé en 2022 sur EX Lupi a duré 4 mois et son taux d’accrétion a été multiplié par un facteur 7, tout comme celui de notre planète errante. Une similitude étonnante, compte tenu de l’immense écart (un facteur 100) entre les masses des deux objets.

Article écrit par Thérèse Encrenaz | Observatoire de Paris-PSL

[Notes]

1. Almendros-Abad V. et al., « Discovery of an accretion burst in a free-floating planetary-mass object », Astrophys. J. Letters, 992 :L2, octobre 2025.

Source de l’image :  https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Illustration_of_the_rogue_planet_Cha_1107-7626_(eso2516a).jpg