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On a peut-être découvert une exosaturne géante

ActualitéClassé sous :Astronomie , SuperWasp , Wide Angle Search for Planets

Une exosaturne géante tourne peut-être autour d'une étoile de l'association Scorpion-Centaure, à environ 420 années-lumière du Soleil. À coup sûr, l'astre orbitant autour de l'étoile 1SWASP J140747.93-394542.6 est entouré d'un gigantesque anneau de poussières.

Une vue de l'instrumentation de Superwasp. © Superwasp

À environ 400 années-lumière de la Terre, on trouve la plus proche association stellaire connue, celle du Scorpion-Centaure. En l'occurrence, il s'agit d'une association OB, un groupement de supergéantes bleues de types O et B, très chaudes, jeunes et massives. Rappelons que le terme d'association stellaire a été introduit en 1949 par l'astrophysicien arménien Viktor Ambartsumian. Il désigne un groupe d'étoiles dont le même mouvement propre trahit une origine commune. Mais il ne s'agit pas d'un amas stellaire, qu'il soit ouvert ou globulaire, car dans ces deux cas les étoiles sont en interaction gravitationnelle. Dans une association stellaire, les étoiles ne sont plus liées gravitationnellement, bien qu'elles aient dû l'être à leur naissance en formant un amas ouvert.

Un groupe de chercheurs, occupé en 2007 à étudier l'étoile 1SWASP J140747.93-394542.6 de l'association du Scorpion-Centaure dans le cadre du projet Superwasp (Wide Angle Search for Planets), a fait une étrange découverte. Superwasp permet de partir à la chasse aux exoplanètes par la méthode des transits. Mais la courbe de lumière de l'étoile montrait une diminution périodique de la luminosité de l'astre qui ne pouvait pas s'interpréter comme un transit ordinaire d'une exoplanète devant son étoile hôte.

Une vue d'artiste des anneaux entourant peut-être une naine rouge autour de l'étoile 1SWASP J140747.93-394542.6. © Mike Osadciw

Les astronomes ont fini par trouver un début d'explication et ils viennent de l'exposer dans un article publié sur arxiv.

La courbe de lumière obtenue fait penser à celle que l'on connaissait déjà avec l'étoile EE Cephei. Dans ce cas précis, on pense qu'un épais disque protoplanétaire riche en gaz et poussières provoque une éclipse périodique de l'étoile pour un observateur terrestre.

Pour 1SWASP J140747.93-394542.6, le blocage de 95 % de la lumière de l'étoile avec une période de 54 jours a des caractéristiques qui s'expliqueraient par le transit d'anneaux de poussières entourant un astre orbitant autour de l'étoile.

Une naine brune ou une exosaturne ?

La nature de cet astre n'est pas encore bien claire. Il pourrait s'agir d'une naine rouge, d'une naine brune ou peut-être d'une géante gazeuse. Dans cette dernière hypothèse, la taille des anneaux est telle que l'exosaturne qui se trouverait dans l'association stellaire du Scorpion-Centaure surpasserait celle de la Saturne de notre Système solaire.

Les astronomes estiment en effet que le rayon de l'anneau le plus éloigné de l'astre doit être de plusieurs dizaines de millions de kilomètres. La masse totale de la matière présente dans les anneaux (il y en aurait au moins quatre) serait comparable à celle de la Lune. Les quatre anneaux détectés jusqu'à présent ont été surnommés « Rochester », « Sutherland », « Campanas » et « Tololo », d'après les sites où les transits ont d'abord été détectés et analysés.

Pour savoir si l'on est vraiment en présence d'une exosaturne avec peut-être une lune en formation, il faut impérativement mesurer la masse de l'astre central. Pour cela, la méthode des vitesses radiales doit être mise en pratique avec d'autres télescopes. S'il s'avère que sa masse est comprise entre 13 MJ (masses de Jupiter) et 75 MJ, on saura qu'il s'agit en fait d'un disque de matière autour d'une naine brune inférieure, et on peut rêver du spectacle que donnerait l'équivalent d'une mission Cassini pour explorer ces anneaux. L'étoile 1SWASP J140747.93-394542.6 est cependant trop jeune, environ 16 millions d'années, pour qu'un « exo-André Brahic » soit en train d'explorer une telle exosaturne potentielle...

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