L’exoplanète la plus proche jamais observée existe bien

L’observatoire européen austral a confirmé la découverte d’une planète orbitant dans la zone habitable de son étoile à seulement 4,24 années lumière de nous. Un record.

L’information avait fuité dans le journal allemand Der Spiegel (voir notre article). Elle vient d’être confirmée de manière officielle par l’Observatoire Européen Austral : une nouvelle exoplanète a bien été découverte autour de Proxima du Centaure, l’étoile la plus proche de notre système solaire. Une découverte fascinante à plus d’un titre. Tout d’abord parce que « Proxima b » serait une planète rocheuse (comme la Terre), et de taille comparable à notre monde (1,3 fois la masse terrestre). Mais surtout, cette exoplanète orbite autour de son étoile dans la zone potentiellement habitable. C’est à dire qu’elle reçoit assez d’énergie pour que l’eau, si sa surface en abrite, puisse demeurer à l’état liquide. Un élément indispensable (mais pas suffisant) pour espérer y trouver une forme de vie telle que nous la connaissons.

Proxima b n’est pas la première planète du genre. On dénombre pour le moment pas moins de 42 planètes lointaines qui, du fait de leur structure et de leur orbite, sont autant de candidates potentielles susceptibles d’accueillir de l’eau liquide. Mais ce qui est exceptionnel, c’est que « jamais une exoplanète n’avait été découverte aussi près de nous » se sont enthousiasmés les auteurs de cette découverte durant une conférence téléphonique. Et pour cause, le système solaire dans lequel se trouve Proxima b n’est qu’à 4,24 années lumières de nous. Soit un quart de la distance à laquelle on avait observé jusqu’à présent l’exoplanète « potentiellement habitable » la plus proche de nous (Wolf 1061 c qui se trouve à 14 années lumières). « C’est un rêve pour les astronomes » se sont exclamés les membres de l’équipe, enthousiastes du fait d’avoir un si beau sujet d’étude pratiquement sous le nez.

Proxima B

Vue d’artiste de Proxima B (Source : ESO).

Comment se fait-il que cette exoplanète ait été découverte si tardivement ? « Parce que la précision des instruments n’était pas la même il y a 10 ans de cela, nous a expliqué Pedro J. Amado, chercheur à l’Institut d’Astrophysique d’Andalousie, et co-signataire de l’étude. De plus, Proxima du Centaure n’est pas des plus faciles à étudier. C’est une naine rouge (comme 70% des étoiles autour de nous) dont la masse est dix fois inférieure à celle de notre soleil. Elle luit si faiblement qu’on distingue à peine un halo au télescope. Et pour compliquer encore un peu la chose, elle se trouve dans la constellation du Centaure où d’autres étoiles plus brillantes compliquent son étude. « Les observations précédentes ne suffisaient pas pour déduire l’existence d’une exoplanète. Il a donc fallu obtenir de nouvelles données. C’est pourquoi nous avons réalisé de nouvelles observations pendant plusieurs jours d’affilée, ce qui nous a permis de lever les doutes » poursuit le chercheur.

En effet, la découverte de cette planète a été possible grâce à l’analyse de mesures Doppler conduites avant 2016 par deux instruments : le « chercheur de planètes » « HARPS » , et le spectrographe « UVES », tous deux basés au Chili. Les mesures Doppler permettent de repérer les micro-changements dans la position d’une étoile, consécutifs à la force de gravitation qu’exerce sur elle une planète gravitant autour. Et ce, malgré le fait que l’étoile soit des centaines de fois plus grosse que la planète.

Ces variations de position se traduisent par de subtils changements dans la longueur d’onde (et donc de la couleur) du rayonnement émis par cette étoile. En analysant le rythme des variations de ce spectre lumineux, les chercheurs ont pu remarquer qu’il suivait une période de 11,2 jours. C’est à dire le temps qu’il faut à la planète pour boucler une orbite autour de cette étoile. Sauf que, à l’époque, ce scénario n’est qu’une hypothèse parmi d’autres. Ces variations de la lumière émise peuvent avoir d’autres origines, comme par exemple une variation périodique des émissions électromagnétiques de l’étoile. L’équipe a donc conduit de nouvelles investigations pour lever les doutes.

Les deux instruments ont donc été de nouveau pointés vers l’étoile pratiquement tous les jours entre le 19 janvier et le 31 mars 2016. Ce qui a permis de lever les doutes, et de dresser un tableau plus précis de cette région de l’espace. C’est donc bien une exoplanète qui orbite en 11,2 jours autour de cette petite étoile. L’équipe suppose que Proxima b est sans doute en rotation synchrone autour de Proxima du centaure (elle lui présente toujours la même face). L’analyse du décalage du spectre a permis d’en déduire sa masse (environ 1,3 fois celle de la Terre) ainsi que la distance qui sépare Proxima b de son soleil : 7,5 millions de km. Pour comparaison, la Terre orbite à 150 millions de km du soleil. Et cette proximité peut poser problème si l’on espère un jour y trouver de la vie. En effet Proxima b reçoit un flux de rayons X (très nocifs pour l’ADN) 400 fois plus importants que la Terre. Mais parce que l’étoile autour de laquelle elle orbite est bien plus petite que le soleil, Proxima b reçoit dans le même temps un rayonnement global un peu moins important (65% seulement) de ce que reçoit la Terre. Ce qui fait de Proxima b un monde un tantinet frisquet, dont la température théorique à la surface est estimée entre -50 et -30°C.

Comment de l’eau (s’il y en a effectivement à sa surface) pourrait-elle demeurer à l’état liquide sous des températures aussi basses ? « Tout dépend de la présence ou non d’une atmosphère » précise Pedro J. Amado. En effet, si Proxima b est pourvue d’une atmosphère, cette dernière peut, comme sur Terre, participer à un « effet de serre », et donc en réchauffer la surface. « Sans cet effet de serre naturel, la température sur Terre serait également inférieure à 0°C » ont rappelé les astronomes. Pour le moment, l’équipe ne dispose toutefois d’aucune information quant à la présence ou non d’une atmosphère. « La chose est possible » affirme l’équipe.

Proxima B

Cette infographie compare l’orbite de la planète Proxima b autour de son étoile Proxima Centauri avec celle de Mercure, planète la plus proche de notre Soleil. Proxima Centauri est plus petite et plus froide que le Soleil, mais sa planète se situe beaucoup plus près d’elle que Mercure ne l’est du Soleil. En conséquence, Proxima b se trouve bien à l’intérieur de la zone habitable, où l’eau liquide peut exister sur la surface de la planète. (Source : ESO)

Apporter la réponse à cette question lancinante est donc le prochain objectif. L’une des méthodes utilisées pour étudier l’atmosphère des planètes lointaines est la méthode dite « des transits ». Les astronomes guettent le passage d’une planète devant son étoile et analysent comment la lumière qui traverse son atmosphère est filtrée, ce qui permet d’en déduire des informations quant à sa composition. Mais cette méthode implique que les planètes étudiées soient idéalement positionnées dans un axe très précis. « La probabilité qu’on puisse observer est très faible » relativise Pedro J. Amado. Mais la bonne nouvelle est que Proxima b est si proche de nous, qu’il sera possible d’ici quelques dizaines d’années, d’étudier directement le rayonnement émis par la planète.

Invité à la présentation de ces résultats, Pete Worden, ex directeur du Ames Research Center de la NASA est revenu sur le projet Breakthrough Starshot porté par l’astrophysicien britannique Stephen Hawking et l’entrepreneur russe Youri Milner. Un projet qui ambitionne de lancer une flotte de nanosatellites à voile poussés par des rayons lasers, en direction de l’étoile la plus proche. « Nous pourrions accélérer ces nano satellites à environ 20% de la vitesse de la lumière et arriver sur place en une vingtaine d’années » estime Pete Worden. Le projet est encore de la science-fiction, mais les technologies sont aujourd’hui assez mûres pour que l’on puisse y penser.

Source : Sciences & Avenir

Vous pouvez consulter, sur le site d’Archipel des Sciences, les expositions « Promenade spatiale au fil des ondes » et « La recherche de la vie dans l’Univers« , ainsi que la page Astronomie/Physique.

Une réflexion au sujet de « L’exoplanète la plus proche jamais observée existe bien »

  1. Un article parfaitement documenté et très intéressant. Il y en a sans doute d’autres planètes à découvrir, mais les technologies manquent.

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