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Première image confirmée d'une exoplanète : 2M1207b, planète géante

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Une équipe internationale d'astronomes confirment qu'un objet détecté et photographié autour de la naine brune en avril 2004 est une exoplanète et non pas un simple 'objet rouge' dont la nature n'apparaissait pas clairement. Lors de sa découverte, les astronomes ne parvenaient à savoir si l'objet était lié à la naine brune, s'il s'agissait d'un objet bien plus lointain comme une galaxie ou une étoile froide d'un type particulier.

L'exoplanète 2M1207b et son étoile, la naine brune 2M1207a

Les astronomes en ont maintenant acquis la certitude, il s'agit d'une planète géante, approximativement 5 fois plus massive que Jupiter. L'objet en question avait été détecté il y a plus d'un an, mais sa nature était sujette à controverse de sorte que des observations supplémentaires étaient nécessaires pour permettre aux astronomes de trancher. Une campagne d'observation a donc été menée en février et mars 2005. Les scientifiques ont utilisé le VLT de l'ESO et son système d'optique adaptative NACO, un système qui corrige en temps réel la turbulence causée par l'atmosphère terrestre.

Ces observations ont montré que les deux objets étaient gravitationnellement liés. Le petit système solaire (2M1207) se situe près de la constellation de l'Hydre, à quelque 200 années-lumière de la Terre. La planète baptisée 2M1207b est plus de 100 fois plus faible que son étoile parent (2M1207a). Le spectre de l'exoplanète montre des traces de molécules d'eau ce qui tend à montrer qu'il s'agit d'un monde froid.

Selon Gael Chauvin, astronome à ESO et chef du projet, "nos dernières images montrent de façon convaincante qu'il s'agit bien d'une planète. Elle se situe à une distance d'environ 55 unités astronomiques de son étoile parente" et, selon Anne-Marie Lagrange de l'Observatoire de Grenoble, "notre découverte représente une étape importante vers un des objectifs les plus importants de l'astrophysique moderne à savoir déterminer les caractéristiques physiques et structurelles ainsi que la composition chimique d'exoplanètes géantes, avant d'être capable de faire de même pour des planètes de type terrestre (exoTerre)".

Basés sur les longueurs d'onde infrarouges et les données spectrales, les modélisations ont mené à la conclusion que 2M1207b est une planète valant cinq fois la masse de Jupiter. Celle-ci peut être estimée également au moyen d'une méthode d'analyse différente, qui se base sur la mesure de son champ de gravité ; cette technique suggère que la masse pourrait même être inférieure à 5 Jupiter.

Etant donné les propriétés plutôt peu communes de ce système, il est vraisemblable que la planète géante ne s'est pas formée comme les planètes de notre Système Solaire, mais plutôt de façon similaire au Soleil, c'est-à-dire par un processus d'effondrement gravitationnel accompagné d'émission de gaz et de poussière.

Ce graphique montre la position relative de 2M1207b par rapport à 2M1207a à trois époques différentes (avril 2004, février et mars 2005).

Le tableau supérieur montre la séparation entre les deux objets exprimée en millièmes d'arcsecondes, alors qu'en-dessous est décrit l'angle relatif. La ligne bleue est une simulation de ces mêmes variations dans l'éventualité où l'objet faible aurait appartenu au fond du ciel. Il est ainsi démontré que les deux objets se déplacent ensemble dans le cosmos, par conséquent sont liés (ligne rouge).

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