Des scientifiques découvrent une exoplanète de la taille de Neptune autour d’une jeune étoile

Une équipe de chercheurs canadiens a découvert une exoplanète semblable en taille à Neptune, orbitant autour d’une jeune étoile située à 32 années-lumière de la Terre.

Exoplanète AU Mic b

La planète AU Mic b orbite autour de l’étoile AU Microscopii (représentation d’artiste).

NASA Goddard Space Flight Centre.

En 2010, une équipe dirigée par Peter Plavchan, aujourd’hui professeur adjoint à l’Université George Mason (Etats-Unis), avait commencé à observer AU Microscopii (abrégé “AU Mic”) depuis le sol en utilisant l’Infrared Telescope Facility (IRTF) de la Nasa. AU Mic est une jeune étoile de 20 à 30 millions d’années, environ 180 fois plus jeune que notre Soleil, située à 32 années-lumière de la Terre. Sa particularité, c’est qu’elle est entourée de nombreux débris arrangés en un disque, des vestiges de sa récente formation connus depuis l’an 2000 sans avoir été explorés. Ces disques de poussière et de gaz sont très propices à la formation de planètes, et pour cause : ils en sont les principaux ingrédients. Ainsi, pendant plus de dix ans, la mission de détection de potentielles planètes orbitant autour de cette étoile a été confiée notamment aux télescopes spatiaux TESS, Spitzer et IRTF de la Nasa, et ce dernier vient de découvrir AU Mic b, la première exoplanète de ce système stellaire.

Près de 15 ans pour détecter l’exoplanète AU Mic b

Les petites étoiles comme AU Mic ont généralement des champs magnétiques très forts, ce qui les rend très actives. Cela explique en partie pourquoi il a fallu près de 15 ans pour détecter AU Mic b. Les nombreuses taches et éruptions à la surface d’AU Mic ont entravé sa détection, déjà compliquée par la présence du disque“, explique Jonathan Gagné, ancien chercheur postdoctoral de l’iREx Banting, maintenant affilié à l’Université de Montréal (UdeM). Grâce au télescope IRTF, qui fonctionne dans l’infrarouge, l’équipe a pu mieux voir le signal de la planète, car l’activité de l’étoile est moins intense dans ces longueurs d’onde.  “Quelques années après mon arrivée dans l’équipe, nous avons remarqué une possible variation périodique de la vitesse radiale d’AU Mic“, se souvient Jonathan Gagné, “nous avons ainsi pris conscience de la présence plausible d’une planète autour d’elle.” Toutefois, cette technique n’a pas été suffisante pour confirmer sans aucun doute que le signal était bien dû à une exoplanète. C’est la méthode du transit planétaire qui a permis de véritablement lever le voile.

Une exoplanète qui fait le tour de son étoile tous les 8,5 jours

La méthode du transit repose sur un principe simple : lorsqu’un objet, comme une planète, se positionne entre une étoile et son spectateur, la lumière reçue par ce dernier subit de faibles variations. Ce sont ces fluctuations qui attestent de la présence de la planète dans l’orbite de l’étoile. De tels transits ont été observés pour AU Mic lors de la première mission du Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) de la Nasa, à l’été 2018, puis deux autres ont suivi, détectés par le télescope spatial Spitzer en 2019. Dans la présente étude, publiée dans la revue Nature, quantifiant les variations de luminosité, les astronomes ont pu déterminer sa taille, sa masse et sa période de rotation. AU Mic b fait la taille de Neptune, mais a une masse environ 3,4 fois supérieure à son homologue du système solaire, ce qui équivaut à 58 fois la masse de la Terre. Elle fait le tour de son étoile tous les 8,5 jours.

Diversifier l’étude de la formation des planètes

AU Mic fait partie d’une association de jeunes étoiles qui se sont formées à peu près simultanément, et au même endroit. Beta Pictoris, l’étoile qui donne son nom à cette association, possède également un disque et deux planètes connues. Mais leurs masses, cependant, n’ont rien à voir entre elles. En effet, l’étoile Beta Pictoris est 1,75 fois plus massive que le Soleil, et les planètes font respectivement 11 et 9 fois la masse de Jupiter. Elles ne semblent pas avoir évolué de la même manière qu’AU Mic et sa planète. En étudiant ces deux systèmes, qui ont de nombreuses caractéristiques en commun, les scientifiques pourront comparer deux scénarios très différents de formation de planètes.

Source: Sciencesetavenir.fr

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