Illustration du système planètaire Trappist-1. © ESO, N. Bartmann, spaceengine.org
Sciences

D'étranges signaux radio provenant de quatre étoiles pourraient révéler des planètes inconnues

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[EN VIDÉO] Tess, chasseur d'exoplanètes, doit surveiller 200.000 étoiles  D'une durée de deux ans, la mission de Tess est de surveiller 200.000 étoiles pour y repérer d'éventuels transits d'exoplanètes potentiellement habitables depuis une vaste orbite l'amenant plus loin que la Lune. Les « candidates » qu'il aura trouvées seront étudiées de plus près par les futurs télescopes, comme le James-Webb Space Telescope (JWST). 

Des astronomes de l'Université du Queensland et de l'observatoire Astron ont découvert et analysé les signaux radios provenant de plusieurs étoiles au sein de la Voie lactée. Certaines d'entre elles pourraient abriter des exoplanètes encore inconnues à ce jour.

Pour les astronomes professionnels, la chasse aux exoplanètes ne s'arrête jamais. Une équipe conjointe de chercheurs de l'Université du Queensland (Australie) et de l'Institut de radioastronomie des Pays-Bas (Astron) a annoncé avoir découvert et étudié des signaux radios émanant de 19 étoiles dans la galaxie. Quatre de ces astres pourraient bien dissimuler des exoplanètes. Les scientifiques se sont appuyés sur les données du radiotélescope Lofar (Low-Frequency Array), basé au Pays-Bas, qui a recueilli pendant plusieurs semaines ces mystérieux signaux radio.

Le radiotélescope Lofar, implanté aux Pays-Bas, peut capter des signaux émis jusqu'à 160 années-lumière de la Terre. © Astron

Perturbations du champ magnétique

Le réseau Lofar a donc pointé son attention vers 19 naines rouges se situant dans un périmètre de 160 années-lumière autour de la Terre. Ces étoiles sont abondantes dans notre Voie lactée, composant entre 80 et 85 % de la population d'astres observables. Les naines rouges font partie du type spectral M, catégorie spécifique aux étoiles de couleur rouge, et ont une masse solaire (M☉) comprise entre 0,4 et 0,075 M, tandis que leur luminosité n'atteint que 10 % de celle du Soleil et que la chaleur en surface est inférieure à 4.000 kelvins (soit 3.727 °C).

L'activité solaire des naines rouges et la puissance de leurs champs magnétiques s'avèrent néanmoins bien plus élevées que celles d'autres astres. En 2015, des chercheurs publiaient un article rapportant le résultat d'observations de l'étoile TVLM 513-46546, située dans la constellation du Bouvier, par le radiotélescope Alma (Altacama Large Millimeter/submillimeter Array). Cette dernière, dont la masse n'excède pas 8 % de celle du Soleil, possède un champ magnétique des centaines de fois plus puissant que celui de notre étoile. 

Représentation de « superflares », énormes éruptions solaires émises d'une naine rouge. © Nasa, ESA, D. Player

Le même cas de figure s'applique pour les astres récemment observés par le Lofar, mais les signaux de quatre des naines rouges se montrent différents. La raison pourrait être la présence de corps planétaires ayant une orbite très proche de ces étoiles : l'interaction entre les champs magnétiques des exoplanètes et les vents solaires déboucherait sur de fortes émissions d'ondes captées par le radiotélescope. Pour comprendre ce phénomène, les chercheurs de l'Astron et de l'Université du Queensland se basent sur les travaux de James O'Donoghue, planétologue ayant notamment étudié le fonctionnement des champs magnétiques de Jupiter et Saturne.

Le cas de Jupiter et Saturne pour interpréter les signaux radio 

L'étude menée par le Dr. O'Donoghue, publiée en août 2021, détaille que les aurores boréales observables au niveau des pôles sur Jupiter et Saturne émanaient en grande partie des interactions entre le champ magnétique des géantes avec deux de leurs lunes : Io, orbitant autour de Jupiter, et Encelade autour de Saturne. Les perturbations induites par le contact entre les particules projetées depuis la surface volcanique de Io et la magnétosphère de Jupiter mènent à la naissance d'aurores boréales et à l'émission d'importants signaux radio. Les astrophysiciens se sont basés sur ces observations pour théoriser la présence d'exoplanètes en observant des émissions plus puissantes provenant des naines rouges. En 2020, cette méthode avait permis la potentielle détection d'une planète orbitant autour de l'étoile GJ 1151, située à 26 années-lumière.

Aurore boréale au pôle nord de Jupiter. © Nasa, ESA, J. Nichols

Les astronomes ont cependant précisé que l'on ne pouvait affirmer avec certitude la présence d'exoplanètes autour de ces naines rouges. Pour en savoir plus, il faudra attendre de plus amples observations et l'utilisation rigoureuse de techniques de détection telles que les méthodes dites de transit ou encore de vitesses radiales, par des instruments tels que le télescope spatial Tess (Transiting Exoplanet Survey Satellite)

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