Pourquoi nous n'avons pas trouvé de planète plus de 14 fois la masse de Jupiter

Dans notre système solaire, Jupiter est la plus grande planète avec un diamètre équatorial de 88 846 milles — la distance qui traverse la planète d'un côté à l'autre à son équateur — et une masse de 1 898 × ​​10^24 kg. À titre de comparaison, le diamètre de la Terre est d'environ 7 926 milles et sa masse est de 5,97 × 10 ^ 24 kg, ce qui signifie que la planète gazeuse est près de 318 fois plus lourde. Jupiter était la plus grande planète découverte par les astronomes jusqu'à ce qu'ils regardent au-delà de notre système solaire en 1992 et découvrent des mondes qui la font paraître minuscule. Alors, s’il existe des planètes encore plus grandes dans l’univers, y a-t-il une limite à leur taille ?

La réponse courte est oui, car les planètes peuvent devenir différents types d’objets célestes si elles prennent suffisamment de masse. Par exemple, une fois que la masse d’un objet atteint plus de 13 fois celle de Jupiter, il se transforme en un objet sous-stellaire appelé naine brune. Également appelé étoile ratée, l'objet se situe entre une étoile et une planète car il ne subit pas le processus de fusion nucléaire, au cours duquel l'hydrogène se transforme en hélium dans le noyau de la planète, créant de la chaleur et de la pression qui la transforment en étoile. Au lieu de cela, cela se produit lorsque la masse d’un objet dépasse 80 fois celle de Jupiter. L’énorme quantité de masse explique pourquoi une étoile ne peut jamais être plus petite qu’une planète et pourquoi le Soleil et la Lune ne peuvent pas être des planètes.

Ce qui est considéré comme la plus grande planète de l'univers dépend de la mesure prise en compte, nous allons donc en examiner quelques-unes. Avec un diamètre environ deux fois supérieur à celui de Jupiter, HAT-P-67 b est la planète la plus large découverte jusqu'à présent par les astronomes. Elle a été découverte en 2017 à environ 1 212 années-lumière de la Terre, mais sa masse ne représente qu'environ 33 % de celle de notre géante gazeuse. D'autres planètes de même taille sont WASP-17 b à 1 324 années-lumière et KELT-9b à 667 années-lumière.

À l’autre extrémité du spectre, HD 39091 b est la planète la plus lourde découverte jusqu’à présent par les chercheurs, avec une masse 12,3 fois supérieure à celle de Jupiter. Ils l'ont trouvé en 2001 à seulement 60 années-lumière de la Terre, mais son diamètre est à peu près le même que celui de notre géante gazeuse. D'autres planètes beaucoup plus lourdes que Jupiter sont HD 106906 b à 11 fois la masse et à 336 années-lumière et ROXs 42B b à neuf fois la masse et à 468 années-lumière.

Pendant ce temps, les astronomes ont découvert des naines brunes assez massives dans l’univers. Le plus grand et le plus pur à ce jour est le SDSS J0104+1535, découvert en 1992 à environ 750 années-lumière de la Terre. On pensait qu'il s'agissait d'une étoile cool jusqu'à ce que de nouvelles lectures publiées en 2017 l'identifient comme une naine brune 90 fois plus lourde que Jupiter. De plus, l’objet substellaire est presque entièrement composé d’hélium et d’hydrogène, qui sont 250 fois plus purs que notre étoile, le Soleil.