Principal AstronomieSuper Earth Planet trouvé autour de l'une des étoiles les plus proches de nous. Mais c'est probablement un endroit terrible à vivre

Super Earth Planet trouvé autour de l'une des étoiles les plus proches de nous. Mais c'est probablement un endroit terrible à vivre

Astronomie : Super Earth Planet trouvé autour de l'une des étoiles les plus proches de nous.  Mais c'est probablement un endroit terrible à vivre

Au cours de la recherche de planètes extra-solaires, des découvertes très intéressantes ont été faites. Certaines d'entre elles se sont même produites dans notre propre quartier galactique. Il y a à peine deux ans, les astronomes des campagnes Red Dots et CARMENES ont annoncé la découverte de Proxima b, une planète rocheuse qui orbite dans la zone habitable de notre voisin stellaire le plus proche - Proxima Centauri.

Ce monde rocheux, qui peut être habitable, reste l'exoplanète la plus proche de notre système solaire. Il y a quelques jours (le 14 novembre), Red Dots et CARMENES ont annoncé une autre découverte: une planète rocheuse en orbite autour de l'étoile de Barnard, située à seulement 6 années-lumière de la Terre. Cette planète, Barnard's Star b, est maintenant la deuxième exoplanète la plus proche de notre système solaire et la planète la plus proche en orbite autour d’une étoile.

La découverte a été annoncée dans un article paru récemment dans la revue scientifique Nature intitulé "Une planète candidate de la super-Terre en orbite autour de la ligne enneigée de l'étoile de Barnard". Selon leur étude, la campagne d'observation internationale s'est appuyée sur les données d'un grand nombre de télescopes du monde entier recherchant des signes de décalage Doppler provenant de la méthode de Barnard's Star (aussi appelée méthode de vitesse radiale).

Nommé en l'honneur de l'astronome américain Edward Emerson Barnard, l'étoile de Barnard est une étoile de type M (naine rouge) de faible masse et de faible luminosité, et constitue l'étoile simple la plus proche du Soleil. Malgré son âge (7 à 12 milliards d'années) et son faible niveau d'activité, cette étoile a le mouvement apparent le plus rapide de toutes les étoiles du ciel nocturne. Depuis 1997, plusieurs instruments ont mesuré le mouvement de va-et-vient de cette étoile (ou vitesse radiale) pour déterminer si elle avait des planètes en orbite.

D'ici 2015, l'analyse de toutes les données collectées a indiqué que le mouvement de l'étoile pourrait être causé par une planète avec une période orbitale d'environ 230 jours. Ces données incluaient les spectres obtenus par le HARPS (chercheur de planète à vitesse radiale de haute précision) de l'ESO, le spectrographe ultraviolet et visuel (UVES) et le spectromètre à haute résolution d'échelle de l'observatoire Keck (HIRES).

Pour confirmer cela, les campagnes Red Dots et CARMENES ont effectué des mesures supplémentaires de la vitesse radiale de l'étoile. Ignasi Ribas, directeur de l'Observatoire astronomique de Monstec et auteur principal de l'étude, a expliqué dans un récent communiqué de presse de l'ESO:

«Pour l'analyse, nous avons utilisé les observations de sept instruments différents, sur une période de 20 ans, ce qui en fait l'un des ensembles de données les plus vastes et les plus complets jamais utilisés pour des études de vitesse radiale précises. La combinaison de toutes les données a conduit à un total de 771 mesures. "

«HARPS a joué un rôle essentiel dans ce projet. Nous avons combiné les données d'archives d'autres équipes avec de nouvelles mesures imbriquées de l'étoile de Barnard dans différentes installations », a ajouté Guillem Anglada Escudé, chercheur à l'Université Queen Mary de Londres et scientifique associé à l'équipe de découverte. "La combinaison d'instruments a été essentielle pour nous permettre de vérifier nos résultats."

Selon leurs données, Barnard's Star b sera probablement une «super-Terre» (ayant une masse au moins égale à 3, 2 fois celle de la Terre). Ils ont également déterminé qu’il gravitait autour de son étoile avec une période de 233 jours et à une distance de 0, 4 UA (0, 4 fois la distance entre la Terre et le Soleil). En dépit de cette orbite relativement proche, la faible masse et la luminosité de l'étoile de Barnard signifient que la planète ne reçoit qu'environ 2% de l'énergie que la Terre reçoit du Soleil.

Combiné à l'orbite de la planète, ceci place Barnard's Star b à proximité de la ligne Frost, où des composés volatils tels que l'eau, le dioxyde de carbone, l'ammoniac et le méthane se condensent en glace solide. Selon les estimations de l'équipe, la température de la surface de la planète serait en moyenne de -170 ° C, ce qui la rendrait inhospitalière à la vie telle que nous la connaissons.

Ce n'était pas une découverte inattendue, cependant. Selon les théories actuelles sur la formation des planètes, la Ligne de Givre pourrait être l’emplacement idéal pour la formation de telles planètes autour d’une étoile. De plus, les astronomes pensent que les super-terres sont le type de planète le plus courant à se former autour d'étoiles de faible masse telles que l'étoile de Barnard. Ces théories ajoutent de la crédibilité à la découverte récente.

Image d'artiste représentant Barnard's Star b vue de l'espace. Crédit: ESO / M. Kornmesser

«Après une analyse très minutieuse, nous sommes convaincus à 99% que la planète est présente», a déclaré Ribas. "Cependant, nous allons continuer à observer cette étoile en mouvement rapide pour exclure les variations naturelles possibles, mais improbables, de la luminosité stellaire qui pourraient se faire passer pour une planète."

Dans toutes les tentatives précédentes, les astronomes n'ont pas réussi à détecter les planètes autour de Barnard Star en utilisant la méthode Radial Velocity. En fin de compte, ce n’est qu’en combinant les mesures de plusieurs instruments de haute précision du monde entier que cette découverte a été rendue possible. Comme l'explique Ribas:

«Nous avons utilisé les observations de sept instruments différents, couvrant 20 ans de mesures, ce qui en fait l'un des ensembles de données les plus vastes et les plus complets jamais utilisés pour des études de vitesse radiale précises. La combinaison de toutes les données a conduit à un total de 771 mesures - une énorme quantité d'informations! ”

Cette découverte était également un exploit retentissant en raison de la nature de la planète découverte. Alors que les instruments utilisés étaient capables de mesurer les changements de vitesse dans une étoile avec une précision incroyable dans le passé, c'est la première fois que la méthode de vitesse radiale est utilisée pour détecter une super-Terre dans une orbite aussi grande autour de son étoile. .

«Nous avons tous travaillé très fort sur cette avancée», a conclu Anglada-Escudé. «Cette découverte est le fruit d’une vaste collaboration organisée dans le cadre du projet Red Dots, qui comprenait des contributions d’équipes du monde entier. Des observations de suivi sont déjà en cours dans différents observatoires à travers le monde. "

En plus de valider les instruments sophistiqués impliqués, cette découverte est une nouvelle démonstration de l'efficacité du partage de données et de la collaboration entre instituts scientifiques du monde entier. Enfin, cette dernière découverte à proximité de notre système solaire encouragera certainement des enquêtes similaires sur les étoiles proches.

Comme l'indique Cristina Rodriguez-L pez, chercheuse à l'Institut de astrologie andalouse (IAA, CSIC) et co-auteur du document, dans un récent communiqué de presse de Red Dots:

«Cette découverte signifie que nous devons continuer à rechercher des exoplanètes autour de nos voisins stellaires les plus proches, dans l’espoir que nous trouverons un jour les conditions propices à la vie».

Et bien que cette planète proche puisse ne pas être idéale pour la vie (telle que nous la connaissons), sa taille et son orbite en font un excellent candidat pour l'imagerie directe à l'aide d'instruments de nouvelle génération. Outre des missions telles que le télescope spatial James Webb de la NASA (JWST) et le télescope géodésique à infrarouge à champ large (WFIRST), dont le lancement est prévu en 2021 et au milieu des années 2020, la planète pourrait également être observées directement par des missions telles que le vaisseau spatial Gaia de l’ESA.

Tout comme Proxima b et de nombreuses autres exoplanètes à proximité, nous pouvons nous attendre à en savoir davantage sur Barnard s Star b dans les années à venir. Et n'oubliez pas de consulter cet ESOcast qui traite de cette dernière découverte et de son importance:

Lectures supplémentaires: ESO, Red Dots, Nature

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