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Une exoterre dans un système binaire : c'est une première

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Une équipe internationale d'astronomes a découvert par hasard, au moyen de la méthode de microlentille gravitationnelle, une exoplanète deux fois plus massive que la Terre en orbite autour de l'une des deux étoiles d'un système binaire. Dorénavant, les chercheurs savent qu'il est possible de débusquer des planètes qui ressemblent à la nôtre parmi la population importante d'étoiles doubles de notre galaxie.

Sur cette illustration, on découvre les deux naines rouges qui composent ce système binaire situé à quelque 3.000 années-lumière de nous en direction du Sagittaire. Autour de l’étoile représentée à droite (environ 0,1 masse solaire), une équipe internationale d’astronomes a débusqué une exoplanète deux fois plus massive que la Terre. Nommée OGLE-2013-BLG-0341LBb, elle gravite à une distance équivalente à celle qui sépare la Terre du Soleil. © Cheongho Han, Université nationale de Chungbuk (République de Corée)

Débusquer des exoplanètes en orbite dans des systèmes binaires (autrement dit des étoiles doubles) ne sera bientôt plus anecdotique. Les doubles couchers de Soleil auquel assiste Luke Skywalker sur la planète Tatooine dans la célèbre saga Star Wars ne semblent plus réservés au seul domaine de la science-fiction depuis la découverte, en 2006, d'un premier cas de planète dans un environnement similaire. Encore peu nombreuses, de nouvelles candidates ont fait leur apparition et ouvrent de nouvelles perspectives de recherches.

Effectivement, dans le numéro du 4 juillet de la revue Science, une équipe de chercheurs a exposé son observation inattendue d'une exoplanète comparable à la Terre gravitant autour d'une étoile en couple avec un alter ego de masse modeste. De prime abord, on penserait volontiers que dans ces conditions analogues à la nôtre, cette planète serait potentiellement habitable. Ce serait sans compter sur l'astre qui l'éclaire, une modeste naine rouge 400 fois moins brillante que notre Soleil. Dans son cas, la zone dite tempérée (ou habitable), telle qu'on peut l'estimer, se situe à seulement 15 millions de kilomètres de sa surface turbulente...

Distante de quelque 3.000 années-lumière de notre Système solaire en direction de la constellation du Sagittaire, OGLE-2013-BLG-0341LBb fut détectée pour la première fois le 11 avril 2013 dans le cadre du programme OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment) qui épie plus de 100 millions d'étoiles. Dans la chasse aux exoplanètes, celle-ci est un des rares cas découverts par la méthode dite de microlentille gravitationnelle (28 sur les 1.794 exoplanètes découvertes à ce jour). Par chance, sa présence fut trahie par le signal qu'elle émit aux côtés de son faible soleil lorsque la lumière de celui-ci fut amplifiée par une étoile située dans la même direction, à l'arrière-plan, à environ 20.000 années-lumière.

Illustration des étoiles de type naines rouges d'un système binaire distant de 3.000 années-lumière du Système solaire. Autour de l'une des deux gravite l'exoplanète OGLE-2013-BLG-0341LBb, deux fois plus massive que la Terre. © Cheongho Han, Université nationale de Chungbuk (République de Corée)

Une « Terre » probablement glacée

Les observations au fil des semaines à travers différents télescopes (notamment en Australie, au Chili, en Israël, en Nouvelle-Zélande et à l'observatoire Wise) ont ainsi permis aux équipes dirigées par le professeur Andrew Gould (Université de l'État de l'Ohio) de corroborer les premières identifications et d'estimer la masse de l'exoplanète candidate à près de deux fois celle de la Terre. Distante de son étoile d'environ 0,8 UA (unité astronomique), soit un petit peu plus que la moyenne Soleil-Vénus, la planète évolue cependant très loin de la zone habitable. Sa température en surface avoisinerait les -200 °C, un peu plus froide qu'Europe autour de Jupiter. Pour clore son orbite autour de l'une des deux naines rouges qui compose le système binaire, quelque 640 jours (plus ou moins 39 jours) lui sont nécessaires. Moins chaudes et massives (entre 0,10 et 0,15 masse solaire) que notre Soleil, les deux étoiles ne sont séparées l'une de l'autre que de 10 à 15 UA (par comparaison, Saturne est distante en moyenne de 10 UA du Soleil).

Pour les astronomes, cette découverte est importante car, outre le fait qu'il est difficile de débusquer de lointaines planètes par cette méthode et de surcroît dans de semblables environnements, les naines rouges sont légion dans la galaxie et, de plus, les étoiles doubles représentent plus de la moitié de la population totale de la Voie lactée... « Cela étend considérablement les emplacements potentiels pour découvrir des planètes habitables à l'avenir » a commenté le professeur Scott Gaudi qui a participé à cette étude. Jusqu'à présent, « nous n'avions aucune idée si des planètes comme la Terre pouvaient même se former dans ces systèmes ».

L'auteur de l'étude reconnaît que d'ordinaire, « une fois que nous avons vu qu'il s'agit d'un système binaire, nous nous arrêtons d'observer. La seule raison pour laquelle nous avons intensifié les observations est que nous savions déjà qu'il y avait une planète ». C'est pourquoi, conclut-il, « à l'avenir, nous allons changer de stratégie ».

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