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Cinq planètes autour de l'étoile 55 Cancri

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Une équipe d'astronomes conduite par Debra Fischer (San Francisco State University) et Geoff Marcy (University of California, Berkeley) a découvert une cinquième planète autour de 55 Cancri, une étoile située à 41 années-lumière dans la constellation du Cancer.

Le système de 55 Cancri comparé à notre système solaire. Crédit Nasa

La découverte de cette nouvelle planète est le fruit d'une longue série de 320 mesures de vitesse radiale de son étoile afin de démêler et mettre en évidence, par effet Doppler, les lentes oscillations provoquées par les mouvements réguliers de ce cortège planétaire. L'étoile 55 Cancri elle-même avait été sélectionnée parmi 2000 étoiles candidates après une observation minutieuse au moyen du télescope Shane à l'observatoire Lick situé sur le Mont Hamilton, à l'est de San Jose, Californie, et du télescope de l'observatoire W.M. Keck de Mauna Kea, Hawaii.

Position de la nouvelle planète extrasolaire. Crédit Nasa

"Découvrir ces cinq planètes nous a pris 18 années d'observations continues à l'Observatoire Lick, commençant avant que des planètes extrasolaires soient connues n'importe où dans l'Univers", annonce Geoff Marcy, auteur de la communication de la découverte, qui sera prochainement publiée dans l'Astrophysical Journal. Et de préciser que ce succès rapproche les astronomes d'une des étapes essentielles de cette quête, qui consistera à découvrir la première planète extrasolaire de type terrestre, un évènement auquel le chercheur s'attend dans les cinq années à venir.

La nouvelle planète

La cinquième planète découverte autour de 55 Cancri représente approximativement 45 fois la masse de la Terre, mais sa composition devrait l'apparenter à Saturne. Sa distance à son étoile, de 116,7 millions de kilomètres (0,785 UA), la classe en quatrième position par ordre d'éloignement et elle parcourt une orbite circulaire en 260,8 jours.

L'ensemble de ses caractéristiques orbitales, ainsi que la nature de son étoile, font qu'elle se situe dans la zone habitable, soit une distance à laquelle la température en surface permettrait à l'eau de rester à l'état liquide, ce qui est toutefois impossible ici puisqu'il ne s'agit pas d'une planète tellurique. Mais Debra Fischer rappelle que toutes les géantes gazeuses de notre système solaire possédent un nombre important de grandes lunes, et qu'un satellite ayant sensiblement la masse de la Terre tournant autour de la nouvelle planète pourrait retenir des étendues d'eau liquide, constituant un candidat idéal pour abriter la vie.

Tout un cortège planétaire

La planète la plus proche de 55 Cancri ressemble à Neptune par sa masse, et accomplit tous les trois jours une orbite à 5,6 millions de kilomètres de son étoile. La deuxième est comparable à Jupiter et tourne en 14,7 jours à 18 millions de kilomètres, tandis que la troisième, semblable à Saturne, tourne en 44 jours à 35,9 millions de kilomètres de l'étoile. Vient ensuite la planète nouvellement découverte, tandis que la cinquième, quatre fois plus massive que Jupiter, tourne en 14 ans à 867,6 millions de kilomètres.

La complexité de l'analyse des variations de fréquence du rayonnement d'une étoile dues à l'effet Doppler augmente proportionnellement avec le nombre de planètes qui en sont la cause. Il ne s'agit plus alors de détecter de simples oscillations, mais des oscillations d'oscillations. Alors que l'oreille humaine peut très aisément différencier de telles harmoniques, il a fallu près de dix mois pour confirmer la présence d'un cinquième élément perturbant les données déjà connues.

Données Doppler de l'étoile 55 Cancri. Crédit Nasa

A ce jour, la technique utilisée s'avère particulièrement précise et efficace, puisqu'elle permet de détecter des vitesses radiales aussi réduites que 1 mètre par seconde à la distance de 55 Cancri (ou au-delà). Dans ce dernier cas, c'est tout un écheveau de mesures imbriquées les unes dans les autres qu'il a fallu démêler, la tâche s'étant révélée beaucoup plus complexe que ce qui était d'abord prévu. Mais Fisher estime probable que d'autres planètes se dissimulent encore dans ce système et attendent d'être découvertes.

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