Une équipe d’astronomes a annoncé la découverte de deux exoplanètes autour d’une étoile âgée de 11,5 milliards d’années, soit plus du double du Soleil. Proche du Système solaire, la naine rouge Kapteyn serait vraisemblablement issue d’une galaxie naine désagrégée depuis longtemps. Potentiellement habitable, la superterre Kapteyn b, quant à elle, est désormais considérée comme la plus ancienne planète connue ! Si les conditions sont réunies, on peut imaginer que la vie a eu tout le temps de s’y développer…
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Sur les quelque 1.800 exoplanètes découvertes en une vingtaine d'années, combien sont considérées comme potentiellement habitables ou, du moins, combien d'entre elles sont situées dans la zone habitable de leur étoileétoile, là où le flux énergétique autorise l'eau à demeurer à l'état liquideliquide à leur surface ? 22, répondent (actuellement) les astronomesastronomes. Le cas le plus célèbre, annoncé en avril dernier, est Kepler-186f car ses caractéristiques physiquesphysiques semblent assez proches de ceux de notre biosphèrebiosphère. Mais elle se trouve à environ 500 années-lumièreannées-lumière.

Ne désespérons pas, car il existe de sérieux candidats dans notre voisinage. Les plus proches sont, d'une part, Tau Ceti e à seulement 12 années-lumière et d'autre part, Kapteyn b, une vieille étoile située à 12,8 années-lumière de notre SoleilSoleil (Kapteyn est la 25e étoile la plus proche de nous) dans la direction du Peintre (Pictor).

Une étoile un peu particulière

Baptisée du nom de son découvreur, l'astronome allemand Jacobus Kapteyn, l'étoile fut identifiée en 1898 comme étant l'une des plus proches de nous et aussi l'une des plus rapides ! Avec un mouvementmouvement propre -- relativement aux autres étoiles -- de 8 secondes d'arcsecondes d'arc par an (soit 1/250e du diamètre apparent de la LuneLune), elle n'est guère précédée dans le classement que par la fameuse étoile de Barnard (10,3 secondes d'arc par an) dans la constellationconstellation d'Ophiuchus. Kapteyn est une naine rougenaine rouge -- comme la majorité des étoiles de la galaxie -- visible dans un instrument dans le ciel austral. Sa massemasse équivaut à environ un tiers de celle de notre Soleil. Hormis son âge vénérable estimé à 11,5 milliards d'années, son autre grande particularité est son orbiteorbite très elliptique autour du bulbe galactique (dans un sens rétrograde). Tout indique, en effet, qu'elle appartient à un groupe d'étoiles dans le halo de la Voie lactéeVoie lactée.

Par ailleurs, les astronomes sont nombreux à penser que ce courant est issu d'une galaxie nainegalaxie naine happée et effilochée depuis longtemps par les forces de maréeforces de marée de notre galaxie. Une rencontre parmi d'autres au cours de la jeunesse de notre Voie lactée... Ajoutons enfin que les chercheurs supputent un lien de parenté avec Omega du Centaure (Ω Centauri), magnifique amas globulaireamas globulaire visible dans le ciel austral. Celui-ci, distant de 16.000 années-lumière, ne serait autre qu'un reliquat d'une galaxie naine.

La superterre Kapteyn b s’ajoute à la vingtaine d’exoplanètes potentiellement habitables de notre galaxie. À la différence de celles découvertes par le satellite Kepler, elle se situe à seulement 13 années-lumière de nous. Il s’agit aussi de la plus vieille exoplanète découverte à ce jour. © PHL, UPR Arecibo

La superterre Kapteyn b s’ajoute à la vingtaine d’exoplanètes potentiellement habitables de notre galaxie. À la différence de celles découvertes par le satellite Kepler, elle se situe à seulement 13 années-lumière de nous. Il s’agit aussi de la plus vieille exoplanète découverte à ce jour. © PHL, UPR Arecibo

Le plus vieux système extrasolaire connu

Ainsi avec un âge aussi avancé (plus du double de celui du Soleil), Kapteyn et ses deux planètes découvertes laissent derrière eux une très longue histoire. L'équipe emmenée par Guillem Anglada-Escude (université Queen Mary de Londres) a décelé et vérifié la présence, par vitessevitesse radiale, de deux exoplanètesexoplanètes autour de la naine rouge grâce à la sensibilité des instruments de l'Eso (observatoires européens de l'hémisphère sudhémisphère sud), notamment les spectromètres Harps (observatoire de La Silla, Chili) et PFSPFS (observatoire de Las Campanas, Chili) auxquels s'ajoute Hires (observatoire Keckobservatoire Keck, Hawaï). L'étude a été publiée dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Le professeur raconte que ce fut une surprise pour tout le monde. Mais comme « les données antérieures montraient un mouvement irrégulier, nous nous sommes mis à la recherche de planètes avec de très courtes périodes jusqu'à ce que les signaux soient forts et clairs ». Il faut se représenter Kapteyn b comme un astreastre 4,8 fois plus massif que la TerreTerre gravitant en 48 jours seulement autour de son étoile-hôte. Quant à Kapteyn c, sa masse est plus de 7 fois celle de notre planète rocheuseplanète rocheuse et sa période orbitalepériode orbitale est de 121 jours. Environ 24 millions de kilomètres -- 0,16 unité astronomiqueunité astronomique -- séparent la superterre Kapteyn b de son foyerfoyer lumineux. Faute de données et d'indices tangibles, il est encore trop tôt pour se prononcer sur son habitabilité. Cependant, les astronomes estiment que si elle dotée d'une atmosphèreatmosphère comparable à la nôtre, elle serait relativement froide. En revanche, si celle-ci est beaucoup plus dense, sa surface serait alors davantage accueillante... au minimum pour l'eau liquide.

Mais qu'en est-il de ce vieux monde, le plus âgé connu des chercheurs d'exoplanètes. Si les conditions étaient favorables, la vie y a-t-elle un jour existé ? Et, des milliards d'années plus tard, y existe-t-elle toujours ? Pour en savoir plus, il ne nous reste plus qu'à patienter des observations plus fines et directes pour caractériser son atmosphère, identifier sa composition. Une tâche bientôt à la portée d'une nouvelle génération d'instruments comme Sphere, lequel a tout juste reçu sa « première lumière » au VLTVLT comme l'a annoncé cette semaine l'Eso. « Découvrir un système planétaire stable avec une planète potentiellement habitable en orbite autour d'une des étoiles les plus proches de nous est hallucinant, confie Pamela Arriagada, membre de l'équipe. C'est une preuve de plus que presque toutes les étoiles ont des planètes et que celles qui sont potentiellement habitables sont aussi communes dans la Galaxie que les grains de sablesable sur une plage. »