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Détection de la plus petite planète extrasolaire

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Une équipe internationale comprenant des astronomes français (associés au CNRS), suisses, portugais et de l'ESO (European Southern Observatory) vient de détecter la moins massive des exo-planètes jamais observées. Cette planète a une masse équivalente à 14 fois celle de la Terre et tourne autour de l'étoile mu Arae en 9,5 jours. Les chercheurs ont utilisé le spectrographe HARPS (High Accuracy Radial velocity for Planetary Searcher) installé au foyer du télescope de 3,6 m de l'ESO à La Silla au Chili.

Exo-planète Osiris HD249458B découverte par Hubble Crédit : ESA

L'étoile mu Arae, comparable au Soleil et tout juste visible à l'œil nu, est située à 50 années-lumière de nous. Une planète extrasolaire du type Jupiter avait déjà été détectée, tournant autour de cette étoile en 650 jours. Comme la majorité des étoiles à planètes, mu Arae présente un excès en métaux dans sa composition chimique, qui semble lié à la présence de planètes.

L'équipe internationale d'astronomes a observé cette étoile en utilisant le spectrographe de nouvelle génération, HARPS, installé au foyer du télescope de 3,6 m de diamètre de l'ESO à La Silla au Chili. La méthode utilisée est celle de la détection par vitesse radiale, méthode qui a permis de détecter la première planète extrasolaire avec le spectrographe Elodie à l'Observatoire de Haute-Provence.

Dans le cas de cette campagne avec HARPS, l'objectif préliminaire était une étude de la structure interne de l'étoile par astérosismologie afin de comprendre l'origine de son excès en métaux. Les données, une fois corrigées, de l'activité sismique de l'étoile, ont fait apparaître une variation des vitesses radiales avec une périodicité de 9,5 jours. A partir de ces données, les chercheurs ont pu déterminer la masse de l'objet tournant autour de l'étoile : 14 fois la masse de la Terre. Cette masse est un peu plus petite que celle d'Uranus (la plus petite planète géante du système solaire : 14,5 fois la masse de la Terre) et c'est la première fois que l'on trouve une exoplanète d'une aussi petite masse.

Cette découverte est importante car la masse de cette planète la situe à la frontière séparant les planètes de type gazeux (planètes géantes) de celles de type tellurique comme la Terre. Avec la qualité du résultat ainsi obtenu et HARPS étant opérationnel depuis seulement un an, on peut envisager dans l'avenir la détection de planètes de type tellurique avec de courtes périodes orbitales.

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