Une image provenant des observations de Hubble et montrant la galaxie spirale Messier 51. © Nasa
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M51-ULS-1b : la première exoplanète découverte dans une autre galaxie ?

ActualitéClassé sous :exoplanète , ESO , HIP 13044 b

Ce n'est pas la première fois que des astronomes annoncent la détection de la première exoplanète dans une autre galaxie mais les précédentes découvertes se sont révélées douteuses ou mal fondées. Toujours est-il qu'aujourd'hui un nouveau candidat est sur le devant de la scène dans la galaxie du Tourbillon et, curieusement, c'est le satellite Chandra qui aurait permis sa détection... en rayons X !

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[EN VIDÉO] Esocast : comment les exoplanètes sont-elles détectées ?  Les découvertes d'exoplanètes, qui tournent autour d'autres étoiles, se multiplient. Les scientifiques de l’Eso (European southern observatory ou Observatoire européen austral) utilisent diverses techniques afin de les mettre en évidence. Les explications dans cet épisode d’Esocast. 

Nous connaissons à ce jour plus de 4.200 exoplanètes dans la Voie lactée et nos télescopes, de Spitzer à Alma en passant par Hubble, nous ont montré de nombreux disques protoplanétaires dans notre Galaxie. On aura donc un peu de peine à croire qu'au début du XXe siècle le modèle de Kant-Laplace de la naissance du Système solaire à partir d'une nébuleuse de gaz et de poussière s'effondrant pour donner un disque protoplanétaire entourant une protoétoile avait été abandonné, réfuté pensait-on par ses contradictions avec les observations dans le Système solaire.

On pensait alors que les planètes s'étaient condensées à partir d'un lambeau de plasma arraché au Soleil par le passage rapproché d'une étoile il y a fort longtemps. Comme on commençait à avoir une bonne connaissance de la répartition et de la dynamique du gaz d'étoiles autogravitant de la Voie lactée, on savait que ce genre de rencontre devait être rare. Ainsi, très peu de systèmes planétaires existaient probablement dans notre Galaxie.

Le transit probable d'une exoplanète observé par Chandra en rayons X dans M51. © R. Di Stefano, Julia Berndtsson, Ryan Urquhart, Roberto Soria, Vinay L. Kashyap, Theron W. Carmichael, Nia Imara

Une géante gazeuse en transit autour d'une étoile à neutrons ?

La situation s'est complètement retournée depuis, et tout le monde s'attend probablement, et pour de bonnes raisons, à ce que d'autres exoplanètes soient aussi trouvées en abondance dans les galaxies spirales cousines de la Voie lactée. De fait, il y a quelques années, dans le précédent article ci-dessous, Futura avait annoncé la découverte de HIP 13044 b par les astronomes de l'ESO.

Pas plus que les précédentes annonces de découvertes d'exoplanètes extragalactiques, elle n'a résisté au passage du temps et on doit donc prendre avec le recul nécessaire la simple mise en ligne sur arXiv de la découverte potentielle de la vraie première exoplanète extragalactique.

Des chercheurs font tout de même savoir que des observations menées avec les instruments du satellite Chandra de la Nasa ont révélé ce qui semble bien être un transit planétaire dans le domaine des rayons X. Il concernerait une géante de la taille de Saturne tout au plus, autour d'une étoile binaire située dans la galaxie du Tourbillon, la célèbre M51 située à quelque 27 millions d'années-lumière de la Terre.

La binaire autour de laquelle M51-ULS-1b boucle ses orbites contiendrait une étoile à neutrons, ou un trou noir, accrétant de la matière d'une étoile géante.

À gauche, en fausses couleurs, la galaxie M51 vue par Chandra. À droite, un zoom sur la région encadrée en tirés blancs avec une image de Hubble. Le cercle magenta marque la position des rayons X de l'étoile binaire M 51-ULS, qui se trouve au bord d'un jeune amas d'étoiles. © R. Di Stefano, Julia Berndtsson, Ryan Urquhart, Roberto Soria, Vinay L. Kashyap, Theron W. Carmichael, Nia Imara
Pour en savoir plus

HIP 13044 b : la première exoplanète extragalactique

Article de Laurent Sacco publié le 22/11/2010

Les astronomes de l'ESO viennent d'apporter la preuve que le processus de formation d'exoplanètes n'est pas limité à notre galaxie. HIP 13044 b tourne en effet autour d'une étoile faisant partie du courant stellaire arrachée à une galaxie naine par la Voie lactée.

L'univers regorge certainement de planètes et la vie doit probablement aussi être un phénomène largement répandu. Si cette dernière affirmation n'est encore qu'une hypothèse, la première semble maintenant une évidence après les plus de 500 exoplanètes découvertes dans notre galaxie en seulement 15 années d'observations. Que la formation de planètes soit un processus universel, c'est d'ailleurs bien ce qu'illustre une découverte des astronomes de l'observatoire de La Silla de l'ESO, au Chili.

En utilisant le télescope MPG/ESO de 2,2 mètres couplé au spectrographe haute résolution FEROS, les chercheurs ont en effet décelé la présence d'une planète, au moins 1,25 fois plus massive que Jupiter, en orbite autour de l'étoile HIP 13044. Or, bien que située à seulement 2.000 années-lumière de la Terre, la trajectoire de cette étoile prouve qu'elle fait partie du courant de marée d'Helmi : un courant d'étoiles arrachées par les forces de marée de notre Voie lactée à une galaxie naine qu'elle a dévorée il y a environ 6 milliards d'années.

Quelque part au centre de cette image se trouve l'étoile HIP 13044. © ESO-Digitized Sky Survey 2/Davide De Martineil. © ESO/L. Calçada

Encore une découverte par la méthode des vitesses radiales

Située dans la constellation australe du Fourneau, HIP 13044 b est donc bel et bien une exoplanète extragalactique, la première dont l'existence semble attestée. D'autres candidates avaient déjà été proposées suite à des observations d'effets de microlentille gravitationnelle, mais la méthode elle-même ne permettait pas d'apporter une preuve solide. Un seul passage d'un corps céleste devant une étoile, entraînant une brusque mais courte augmentation de sa luminosité, est insuffisant pour conclure de façon certaine à l'existence de ce corps.Dans le cas de HIP 13044 b, c'est la méthode des vitesses radiales qui a de nouveau été employée. Celle-ci permet de détecter une exoplanète par les mouvements d'oscillations que son attraction gravitationnelle provoque sur son étoile hôte. Ces mouvements eux-mêmes causent un décalage spectral par effet Doppler, mesurable avec un spectrographe à haute résolution.On sait donc maintenant qu'il existe une exoplanète orbitant en seulement 16,2 jours, à une distance inférieure à un diamètre stellaire de la surface de l'étoile HIP 13044 (ou 0,055 fois la distance Terre-Soleil) au point le plus proche durant son orbite elliptique, autour de son étoile hôte.

Une exoplanète rescapée de l'enfer ?

Des indices font penser que HIP 13044 b a survécu à l'enfer, tout comme l'exoplanète V391 Pegasi b. L'étoile HIP 13044 est en effet une étoile en fin de vie qui est passée par le stade de géante rouge : elle se trouve maintenant sur la branche horizontale du diagramme HR. Cette branche est peuplée d'étoiles de faibles masses, pauvres en « métaux » (c'est-à-dire, pour un astrophysicien, les noyaux autres que l'hydrogène et l'hélium), où se produisent, au sein du noyau, des réactions de fusion de l'hélium en carbone.HIP 13044 tourne trop vite sur elle-même pour ce genre d'étoile, ce qui suggère un transfert de moment cinétique causé par l'absorption d'une partie de son cortège planétaire. À son stade de géante rouge, quand elle était fortement dilatée, HIP 13044 b aurait donc aussi migré du fait des forces de frottement du gaz des couches supérieures de l'étoile dans lesquelles elle était plongée.En plus de nous fournir des renseignements sur le destin futur de notre Système solaire, cette découverte (qui aurait fait plaisir à Carl Sagan) est intrigante car la pauvreté en métaux de l'étoile cadre mal avec les modèles communément admis pour la formation des planètes.Retrouvez plus de détails sur cette découverte dans un article de Science et dans la vidéo de l'ESOCast 24 sur ce sujet.

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