L’exoplanète baptisée HD 106906 b circule sur une orbite improbable autour d’une étoile double à 336 années-lumière de la Terre. Elle offre des indices sur celle que les astronomes appellent la « planète 9 » et qu’ils cherchent depuis plusieurs années aux confins de notre Système solaire. © M. Kornmesser, ESA
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Cette exoplanète « excentrique » aide les astronomes à débusquer l'introuvable planète 9

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[EN VIDÉO] Cette exoplanète ressemble à notre « planète neuf »  Elle s’appelle HD 106906 b et se trouve à 336 années-lumière de notre Terre. Et grâce à des données d’une précision époustouflante du télescope spatial Hubble et de la mission Gaia, les astronomes sont parvenus à tracer son orbite, à 737 unités astronomiques de sa paire d’étoiles hôtes. Une orbite très inclinée, très excentrique et à l’extérieur du disque de débris qui entoure lesdites étoiles. Un peu comme pourrait l’être celle de la fuyante « planète neuf » que les chercheurs imaginent orbiter aux confins de notre Système solaire. © ESA 

Pour expliquer les orbites chaotiques de planètes naines aux confins du Système solaire, les astronomes envisagent depuis plusieurs années l'existence d'une « planète 9 ». Elle échappe toutefois toujours aux observations. Mais aujourd'hui, les chercheurs ont mis la main sur une exoplanète dont le comportement se rapproche de celui théorisé pour la « planète 9 ». De quoi apporter un peu plus de crédibilité à l'hypothèse.

Aux confins de notre Système solaire se joue une histoire étrange. Une série de planètes naines naviguent sur des orbites perturbées. Pour expliquer le phénomène, les astronomes ont avancé l'idée de l'existence dans la région d'une « planète 9 ». Une planète de 10 fois plus grande que la Terre, se déplaçant sur une orbite très excentrique. Mais qui reste hypothétique, car échappant toujours à toute observation.

Aujourd'hui, l'histoire pourrait avoir fait un pas vers son dénouement. Grâce à des données extrêmement précises recueillies par le télescope spatial Hubble et par la mission Gaia, des astronomes semblent avoir mis la main sur une exoplanète qui se comporte comme ils imaginent que la fameuse « planète 9 » pourrait le faire.

Elle porte le nom de HD 106906 b. Elle a été découverte en 2013, à 336 années-lumière de la Terre, du côté de la constellation de la Croix du Sud. Sa masse est estimée à quelque 11 fois celle de Jupiter. Ce qui est bien plus que la masse supposée de la « planète 9 ».

Ce qui rapproche cette exoplanète de la mystérieuse inconnue de notre Système solaire, c'est qu'elle orbite à une distance de sa paire d'étoiles hôtes de 737 unités astronomiques, soit 737 fois la distance entre la Terre et le Soleil ou 25 fois la distance entre Neptune et le Soleil ! Et les chercheurs montrent aujourd'hui que son orbite se révèle en plus très inclinée -- d'un angle compris entre 36 et 44° --, très excentrique -- avec une période de pas moins de 15.000 ans -- et externe au disque de débris qui entourent lesdites étoiles. De quoi montrer que l'hypothèse de la « planète 9 » est possible. Que de telles planètes éloignées peuvent exister et se former dans les 10 premiers millions d'années de la vie d'une étoile.

Cette image du télescope spatial Hubble montre une orbite possible de l’exoplanète baptisée HD 106906 b, en dehors du disque de débris circumstellaires — l’équivalent de notre ceinture de Kuiper — de son système. Ce disque est, lui-même, déformé, sans doute par des tiraillements gravitationnels induits par la planète. © Nasa, ESA, Meiji Nguyen/UC Berkeley, Robert De Rosa/ESO et Paul Kalas/UC Berkeley et SETI Institute

Le jeu des interactions gravitationnelles

Pour expliquer la configuration actuelle du système HD 106906, les astronomes se reposent sur des images obtenues par l'imageur de planètes Gemini (Chili) du disque de débris entourant les étoiles hôtes de l'étonnante exoplanète. Ils avancent que celle-ci a dû se former bien plus près de ses étoiles. À seulement trois fois la distance Terre-Soleil. Puis « quelque chose s'est produit très tôt -- des interactions gravitationnelles propres au système stellaire binaire -- qui a projeté la planète vers l'extérieur avant que des étoiles de passage -- les astronomes ont identifié trois candidates probables -- stabilisent son orbite et l'empêche de quitter son système d'origine », explique Paul Kalas, chercheur à l'université de Californie, dans un communiqué.

Comme une machine à remonter le temps

« C'est un peu comme si nous étions face à une machine à remonter le temps, qui nous permet de voir ce qui aurait pu se passer dans notre jeune Système solaire », ajoute-t-il dans le communiqué de l'équipe du télescope spatial Hubble. Des interactions avec Jupiter auraient en effet pu éjecter une planète vers l'extérieur. Mais avec une telle force qu'elle se serait probablement retrouvée à errer dans l'espace, comme une planète vagabonde. Sans l'intervention d'étoiles de passage qui pourrait l'avoir stabilisée sur une orbite éloignée de celles de toutes les planètes du Système solaire pour la muer en « planète 9 ».

« Si une planète se cache derrière les perturbations observées sur les orbites des objets transneptuniens, elle doit avoir une orbite excentrique inclinée par rapport au plan du Système solaire », confirme Robert De Rosa, membre de l'équipe de l'Observatoire européen austral (Chili). Les astronomes attendent désormais avec plus d'impatience encore, les données que pourra fournir sur HD 106906 b, le futur télescope spatial James Webb.

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