Une Terre glacée autour d’une étoile ratée

Vue d’artiste de la lointaine terre glacée qui vient d’être découverte. ©Nasa/JPL-Caltech
Une équipe internationale menée par Yossi Shvartzvald, chercheur au California Institut of Technology, a découvert une exoplanète de la masse de la Terre, mais plus froide que Pluton.

Une nouvelle exoplanète a été découverte à 13 000 années-lumière du Système solaire. De masse semblable à celle de notre planète, elle orbite à 1 unité astronomique de son étoile (soit la distance Terre-Soleil). Cependant, la comparaison s’arrête là ! L’étoile de ce nouveau système planétaire est une étoile naine si froide que les chercheurs ne sont même pas sûrs qu’il s’agisse bien une étoile.

L’exoplanète Ogle-2016-BLG-1195Lb pourrait graviter autour d’une naine brune — une étoile avortée car pas assez massive pour que les réactions thermonucléaires ne s’allument en son centre et la fassent briller.

Sa planète est donc probablement plus froide que Pluton. Autrement dit, c’est une Terre glacée ! Pour que l’on puisse espérer y trouver de l’eau liquide, il aurait fallu, à l’image des mondes de Trappist-1, que cet astre soit beaucoup plus proche de son étoile, plus proche encore que ne l’est Mercure du Soleil.

Une planète observée de manière éphémère

Il est rare de trouver des exoplanètes aussi loin de la Terre et c’est principalement avec une technique de microlentille qu’on y arrive. C’est d’ailleurs ainsi que les astronomes ont découvert Ogle-2016-BLG-1195Lb. Du fait de leurs masses, la planète et son étoile ont dévié et focalisé la lumière d’une étoile située en arrière-plan.

Pendant quelques heures, cette étoile lointaine est ainsi apparue nettement plus brillante. Le phénomène est éphémère car il ne se produit que quand les astres sont alignés. Or, l’étoile et sa planète se déplacent dans la Galaxie. Elle ne sont donc plus visibles ensuite et il ne sera pas possible de les étudier en détail.

« Cette technique est très controversée parce qu’on ne connaît généralement pas précisément la masse du système – l’étoile plus sa planète – qui a dévié la lumière. Il y a un biais observationnel très fort et les résultats ne sont généralement que des probabilités », souligne Franck Selsis, du Laboratoire d’astrophysique de Bordeaux.

Les difficultés d’interprétation se sont particulièrement vues en 2014 lorsqu’une équipe annonçait avoir détecté le premier satellite trouvé autour d’une exoplanète. Il s’est révélé par la suite que leurs résultats montraient un système planétaire binaire, plus commun.

Le satellite Spitzer à la rescousse

« Là, les auteurs de la découverte ont l’air de s’être affranchi de ça en couplant des observations terrestres et spatiales pour obtenir leurs résultats », continue Franck Selsis. C’est en effet en associant le télescope spatial Spitzer aux télescopes du réseau KMTNet (Korea Microlensing Telescope network), trois champs de télescopes installés au Chili, en Australie et en Afrique du Sud, que Yossi Shvartzvald, l’auteur principal de l’étude, a réussi à déterminer la masse de l’exoplanète et de son étoile.

Un moyen de plonger au cœur de la Voie lactée

On ne verra plus Ogle-2016-BLG-1195Lb, mais sa découverte montre encore une fois le potentiel de la méthode des microlentilles pour trouver des exoplanètes loin de la Terre, comme le rappelle Franck Selsis : 

Pour le moment, on ne sait étudier que les planètes de notre environnement proche. La technique de microlentille permet de sonder un plus grand volume et d’entrevoir ce qui se passe plus loin

Un moyen de s’affranchir des contraintes observationnelles actuelles pour plonger plus au cœur de notre galaxie. Il permettra peut-être à terme de savoir si les systèmes planétaires au centre de la Voie lactée sont très différents de ceux en périphérie. Mais pour le moment, la question reste en suspens...

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