Une poignée de mondes supplémentaires vient s’ajouter à la longue liste d’exoplanètes découvertes par l’humanité; et cette fois, il est presque possible d’aller emprunter une tasse de sucre à ces « voisins »: des astronomes ont ainsi révélé l’existence de quatre petites planètes orbitant autour de l’étoile de Barnard, le deuxième système solaire le plus près du nôtre, après Alpha du Centaure.
Comme l’indiquent ces travaux réalisés par des chercheurs de l’Université de Chicago, de l’Université Heidelberg, de l’Université d’Amsterdam et du Gemini Observatory/NOIRLab de la National Science Foundation, ces quatre planètes, qui représentent chacune de 20 à 30% de la masse de la Terre, sont situées si près de leur étoile qu’elles en font le tour en quelques jours à peine.
Cela signifie sans doute qu’elles sont trop chaudes pour être habitables, mais cette découverte, affirment les scientifiques, représente une nouvelle étape dans la quête de planètes plus petites orbitant autour d’étoiles situées plus près de nous.
Les résultats des recherches sont publiés dans The Astrophysical Journal Letters.
« C’est une découverte vraiment excitante – l’étoile de Barnard est notre voisin cosmique, mais nous en savons peu sur lui », mentionne Ritvik Basant, le principal auteur de l’étude. « Cela représente une percée, en ce qui concerne la précision des nouveaux instruments, comparativement aux précédentes générations. »
Cette étude vient donner un poids supplémentaire à de précédents travaux, publiés en novembre par une autre équipe ayant utilisé un télescope différent, et qui avait permis d’obtenir des preuves importantes de la présence d’une planète, autour de cette étoile, et des indices quant à l’existence d’autres mondes dans ce système solaire.
Oscillations stellaires
Voilà un siècle que des astronomes étudient l’étoile de Barnard dans l’espoir de trouver des exoplanètes orbitant autour de celle-ci. D’abord découvert en 1916, ce système solaire est celui possédant la même configuration que le nôtre – une seule étoile – et qui est situé le plus près de nous, à environ six années-lumière.
Le système solaire se trouvant dans notre « voisinage » immédiat, soit Alpha du Centaure, à environ quatre années-lumière, est en fait un système triple, avec deux étoiles de grande taille et une naine rouge, ce qui complexifie largement les mécaniques orbitales et réduit d’autant les possibilités de l’existence d’exoplanètes.
L’étoile de Barnard, écrit-on, est une étoile naine de classe M, un type d’étoile largement répandu dans l’univers. Il est donc normal que les chercheurs souhaitent en savoir davantage sur le type de planètes que ces étoiles pourraient posséder.
Comme toujours, en astronomie, ces mondes situés dans un autre système solaire sont trop peu lumineux pour être détectés aisément, aux côtés de leur étoile, même avec nos plus puissants télescopes. Les chercheurs doivent donc faire preuve d’imagination.
L’un des outils utilisés dans le cadre de la nouvelle étude, appelé MAROON-X, détecte les variations gravitationnelles provoquées par l’effet d’une planète sur son soleil: celui-ci va alors sembler bouger d’avant en arrière, comme un drapeau qui flotte au vent.
Il aura fallu 112 nuits d’observation aux auteurs des travaux, sur une période de trois ans, pour découvrir des preuves solides de l’existence de trois planètes autour de l’étoile de Barnard.
Lorsque l’équipe a combiné ses résultats avec les données de l’étude menée en novembre dernier, qui s’appuyait sur un autre instrument, appelé ESPRESSO, celui-là, les chercheurs ont jugé qu’il existait aussi des indices concrets de la présence d’une quatrième planète.
Ces mondes sont probablement rocheux, indique-t-on, plutôt que des planètes gazeuses comme Jupiter. Cela sera difficile à confirmer hors de tout doute; l’angle d’observation, à partir de la Terre, signifie qu’il est impossible de les voir passer devant leur étoile, ce qui est la méthode habituelle pour déterminer si une exoplanète est rocheuse comme notre monde.
Cependant, l’équipe de scientifiques soutient pouvoir, avec une certitude relative, pouvoir exclure l’existence d’autres planètes dans la zone habitable autour de l’étoile de Barnard, soit la distance de ce soleil où les conditions sont favorables à l’apparition de la vie telle que nous la connaissons.
« Très excitant »
L’étoile de Barnard a été surnommée la « grande baleine blanche » au sein de la communauté des chasseurs de planètes: plusieurs fois, au cours du dernier siècle, des groupes ont annoncé des preuves de l’existence de planètes en orbite autour de ce soleil, mais tous ont été renvoyés à la planche à dessin.
De l’avis des auteurs de la nouvelle étude, toutefois, les travaux menés par deux équipes différentes, avec tout autant d’instruments, signifie que les résultats sont beaucoup plus fiables que par le passé.
« Nous avons effectué des observations à divers moments de la nuit, lors de différents jours. Ils sont au Chili; nous sommes à Hawaï. Nos équipes ne se sont pas coordonnées entre elles », soutient M. Basant. « Cela nous offre des assurances bien plus importantes concernant le fait qu’il ne s’agit pas d’erreurs dans les données. »
Cette découverte double concerne certaines des plus petites planètes jamais observées, jusqu’à présent, avec cette technique. Les scientifiques espèrent que cela marquera une nouvelle ère de découverte d’exoplanètes.
De fait, la plupart des mondes rocheux découverts, jusqu’à maintenant, sont bien plus grands que notre Terre, et semblent être relativement similaires, un peu partout à travers la galaxie. Mais il y a lieu de penser que la composition de planètes plus petites varie davantage. « Et à mesure que nous en trouverons d’autres, écrivent les auteurs de l’étude, nous pourront en savoir plus sur la formation de ces mondes, et donc déterminer quelles planètes pourraient posséder des conditions favorables à la vie. »
