« Avec une planète massive sur une orbite de séparation très large et avec une étoile centrale très froide, Coconuts-2 représente un système planétaire très différent de notre propre Système solaire », explique Zhoujian Zhang, chercheur à l'Université de Hawaï. © dottedyeti, Adobe Stock
Sciences

Première photo de Coconuts-2b, l'exoplanète la plus proche captée en imagerie directe

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[EN VIDÉO] Interview : qu'est-ce qu'une exoplanète ?  La question des exoplanètes est très ancienne en astronomie. Leur existence est pour la première fois attestée de façon indirecte dans les années 1990. Futura-Sciences a rencontré Jean-Pierre Luminet, astrophysicien de renom, afin qu’il nous parle plus en détail de ce passionnant sujet. 

Une équipe de chercheurs de l'université de Hawaï a publié la photographie de l'exoplanète la plus proche captée en prise de vue directe. La géante gazeuse Coconuts-2b, aux caractéristiques bien particulières, orbite autour de son étoile à 35 années-lumière du Système solaire.

Si la recherche d'exoplanètes s'intensifie au fil des ans, rares sont celles qui ont été prises en photo. C'est le cas de Coconuts-2b, une géante gazeuse orbitant autour de l'étoile nommée Coconuts-2A (ou L 34-26) se situant à 35 années-lumière de la Terre. Une photographie de la planète, ténue mais perceptible, a été publiée en même temps qu'un article écrit par des chercheurs de l'Université de Hawaï pour The Astrophysical Journal Letter le 6 juillet 2021, en faisant ainsi l'exoplanète imagée la plus proche du Système solaire. Détecté en 2011 par le satellite Wise (Wide-field Infrared Survey Explorer), le système Coconuts-2 a été étudié par Zhoujian Zhang grâce au programme Coconuts (COol Companions ON Ultrawide orbiTS), permettant d'analyser les caractéristiques d'objets célestes et de systèmes stellaires éloignés.

Photographie du système Coconuts-2. © Zhang et al., UH, The Astrophysical Journal Letters

Des caractéristiques surprenantes

Coconuts-2b possède des caractéristiques bien particulières, soulevant la curiosité des astronomes. Lors de sa détection, 10 auparavant, les données reçues de Wise laissaient supposer un objet céleste dérivant dans l'espace, sans orbite particulière. Les recherches réalisées par Zhang démontrent que l'exoplanète possède une période orbitale de 1,1 million d'années, une durée colossale due à la grande distance la séparant de son étoile Coconuts-2A, de 6,471 unités astronomiques. À titre comparatif, la période de révolution de Pluton n'est « que » de 248 ans.

Coconuts-2b est véritablement gargantuesque, avec une masse équivalente à six fois celle de Jupiter. Cette dernière, planète la plus importante de notre Système solaire, culmine à 1,898 × 1027 kg, soit 317 fois la masse terrestre. Du fait de ces caractéristiques, l'exoplanète est classée dans la liste des astres « extrêmes », dont les spécificités semblent inconcevables tant elles sont singulières. 

Représentation du système Coconuts-2. © Brooks Bay, UH/SOEST

Selon les chercheurs, le système semble encore relativement jeune. L'âge de Coconuts-2A se situe dans une fourchette assez large, entre 150 et 800 millions d'années, à l'instar de la géante gazeuse orbitant autour. La masse de la naine rouge ne fait qu'un tiers de celle du Soleil, ainsi qu'une température amoindrie malgré une forte activité stellaire et une période de rotation rapide de 2,83 jours. L'éloignement de son astre fait de Coconuts-2b une planète froide, ayant une température moyenne de 161 °C ou 434 kelvins. 

L'imagerie directe, une rareté dans la chasse aux exoplanètes

C'est aussi cet éloignement qui évite à l'exoplanète d'être littéralement noyée dans la lumière de son étoile, permettant ainsi sa visibilité en imagerie directe par les astronomes. Sa détection dépend aussi de la chaleur provenant des entrailles de la planète, détectable en fréquences infrarouges lointaines.

« Il est habituellement très difficile de détecter et étudier les émissions de lumière émises par les exoplanètes gazeuses, sachant qu'elles sont généralement couvertes par la plus forte luminosité de leurs étoiles. Grâce à sa grande période orbitale, Coconuts-2b sera un excellent sujet pour étudier l'atmosphère et la composition de jeunes géantes gazeuses », explique Zhoujian Zhang dans un communiqué de l'université de Hawaï

Représentation du James Webb Space Telescope. © ESA

La détection d'exoplanètes s'intensifie progressivement depuis le lancement de sondes telles que Wise en 2009 ou encore Tess (Transiting Exoplanet Survey Satellite) en 2018 et ne devrait pas diminuer dans les années à venir. À quelques mois du lancement du James Webb Space Telescope, ce dernier devrait apporter de grandes avancées techniques dans ce domaine telles que l'analyse de l'atmosphère d'exoplanètes en à peine quelques heures.

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