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Espace

Découverte d’une planète de la taille de Neptune

24-06-2020

Image: NASA’s Goddard Space Flight Center/Chris Smith (USRA)

Située à 32 années-lumière d’ici, la planète AU Mic b orbite autour de la jeune étoile AU Microscopii. Cette découverte pourrait ouvrir un pan de connaissances sur la formation des planètes.

Depuis une dizaine d’années, les astrophysiciens scrutent l’étoile AU Microscopii, une naine rouge de la constellation Microscopii. Elle est 180 fois plus jeune que notre Soleil: elle est âgée d’«à peine» 20 à 30 millions d’années comparativement à notre étoile, vieille de 4,5 milliards d’années. Elle est si jeune qu’un disque de gaz provenant de sa création l’entoure encore. C’est aussi parmi ces gaz que prennent naissance les planètes. On soupçonnait leur présence, mais ce n’est qu’aujourd’hui que des chercheurs peuvent le confirmer : une planète orbite bel et bien autour de l’étoile. Sa taille serait très semblable à celle de Neptune, mais on estime que sa masse serait inférieure à environ 3,4 fois la masse de Neptune. Baptisée AU Mic b, elle complète une orbite autour de son étoile en 8,5 jours.

Publiés dans Nature, les résultats de cette découverte sont le fruit de travaux de longue haleine menés par un groupe d’astrophysiciens dont fait partie le chercheur québécois Jonathan Gagné. Ceux-ci sondent les mystères d’AU Microscopii depuis 2010.

Pourquoi cet astre en particulier? Celui-ci est relativement près de nous – à 32 années-lumière – ce qui rend possible son observation par les instruments scientifiques. De plus, puisque cette étoile est encore en stade de formation, elle pourrait livrer quelques éléments clés pour mieux comprendre comment les autres planètes se sont formées.

Image: NASA’s Goddard Space Flight Center

L’activité importante (tempêtes, filaments solaires) se dégageant de la surface d’AU Microscopii a forcé les chercheurs à recourir à des instruments fonctionnant dans l’infrarouge. «L’étoile était une bonne cible pour tester le spectrographe iSHELL. Celui-ci est beaucoup moins affecté par les tempêtes à la surface de l’étoile», indique Jonathan Gagné, qui collabore avec l’équipe de Peter Plavchan, de l’Université George Mason. Situé à Hawaï, iSHELL, qui fait partie des instruments du Infrared Telescope Facility, mesure les mini changements de vitesse de l’étoile causés par une planète dans son orbite. «Lorsqu’une planète tourne autour de son étoile, elle l’attire un petit peu. L’instrument perçoit donc ces très minimes changements de vitesse», explique Jonathan Gagné, qui avait pour mission de convertir les données brutes fournies par l’instrument pour obtenir la vitesse de cette infime oscillation de l’étoile, qui variait et laissait croire aux chercheurs qu’une possible planète l’attire.

Ces résultats ont été obtenus en 2016, mais les chercheurs sont restés prudents et ont préféré ne pas annoncer tout de suite la découverte. «L’équipe de Peter Plavchan voulait être certaine que ce n’était pas un faux signal. Ils ont effectué plusieurs tests supplémentaires», souligne Jonathan Gagné, ancien chercheur à l’Institut de recherche sur les exoplanètes (iREx) et maintenant conseiller scientifique au Planétarium Rio Tinto Alcan.

Pour confirmer la présence de cette planète, les chercheurs ont puisé dans les données des télescopes TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) et Spitzer de la NASA où l’on mesure, avec la méthode de transit, la baisse de luminosité due au passage d’un objet devant son étoile.

Peut-être une deuxième planète?

Une découverte en cache parfois une autre : Jonathan Gagné estime qu’une deuxième planète pourrait tournoyer autour d’AU Microscopii. «Nous n’en sommes pas encore certains. Il pourrait s’agir d’imprécision de données ou d’activités de surface. Cependant, en ce moment, il y a plein d’équipes qui sont en train de l’étudier. Je ne serais donc pas surpris de voir des articles scientifiques là-dessus bientôt», signale le chercheur.

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