Cette géante gazeuse similaire à Jupiter pourrait nous montrer comment les planètes se forment dans l’univers

L’imageur de planète de Gemini – un instrument spécial monté sur le télescope Gemini-Sud au Chili – a capturé une image de sa première exoplanète, une planète en dehors de notre système solaire. Les détails sont publiés cette semaine dans la revue Science, marquant l’une des rares fois où une exoplanète a été directement imagée à partir de la surface de la Terre. Surnommé 51 Eri B, la roche de l’espace est une géante gazeuse d’environ deux fois la masse de Jupiter, avec beaucoup de vapeur d’eau et du méthane tourbillonnant autour dans son atmosphère. En apprendre plus sur cette planète gazeuse pourrait fournir aux chercheurs des indices sur la façon dont les planètes se forment dans l’Univers.

Imager une exoplanète directement comme ceci est incroyablement difficile; l’étoile hôte d’une planète est habituellement si lumineuse qu’elle “cache” souvent les objets à proximité. Voilà pourquoi la plupart des imageurs d’exoplanètes, comme le télescope spatial Kepler de la NASA, utilisent des méthodes indirectes pour localiser des planètes en dehors de notre système solaire. Celles-ci comprennent des choses comme la mesure de variation périodique d’une étoile – quand une étoile s’assombrit temporairement lorsqu’une planète passe devant elle.

Pourtant l’imagerie indirecte fournit des informations très limitées sur une exoplanète, ne révélant que des choses comme la taille, la masse, et l’emplacement. L’imagerie directe permet aux scientifiques d’obtenir une vue beaucoup plus globale. “Nous voyons réellement la planète comme un point distinct et mesurons ses propriétés, comme son spectre atmosphérique, ou sa température,” raconte Bruce Macintosh à The Verge, auteur de l’étude et professeur de physique à l’université de Stanford. “Ceci ne nous laisse pas compter des dizaines de planètes comme Kepler, mais nous pouvons étudier des planètes plus petites dans les moindres détails.”

L’imageur planétaire de Gemini a été spécialement conçu pour imager en grand les géantes gazeuses comme 51 Eri B. Il fonctionne en utilisant une combinaison de verres correcteurs et des miroirs spécialisés. Les lentilles aident à filtrer les différentes lumières dans l’atmosphère terrestre qui pourraient interférer avec les données. Les chercheurs ont ensuite concentrer la lumière d’une étoile au loin sur un miroir avec un trou dedans. La lumière de l’étoile passe par le trou, permettant aux chercheurs de voir les grosses planètes qui pourraient être à proximité. “La planète est un peu sur le côté de l’étoile. Juste à côté afin de ne pas tomber dans ce trou, et sa lumière rebondit sur le miroir», dit Macintosh.

L’Observatoire Gemini est situé dans les montagnes de La Serena, Chili.

Malgré tout le matériel spécial, les exoplanètes doivent toujours être grandes et chaudes afin de dégager assez de lumière infrarouge pour être vu. Macintosh dit que Eri 51 B est le parfait exemple du genre de géante gazeuse que l’équipe de recherche souhaite observer. L’exoplanète orbite autour d’une étoile qui est relativement proche – à seulement 100 années-lumière de la Terre – et assez jeune – seulement 20 millions d’années; notre système solaire date d’il y a 4.5 milliards d’années.

Les images de cette jeune étoile capturées par Gemini indiquent les premières étapes de sa formation. De plus, sa taille et des propriétés chimiques en font la planète la plus semblable à Jupiter jamais découverte ailleurs dans la galaxie.

“51 Eri B, avec une masse légèrement plus grande que Jupiter, donne à l’humanité une vue de notre Jupiter quand elle était âgée de seulement 20 millions d’années,” dit Geoff Marcy, un astronome de l’université de Californie à Berkeley, qui n’a pas participé à l’étude.” À quoi ressemblait Jupiter quand elle était en train de naître ? Pour la première fois, nous avons des photos et des spectres directs pour nous le dire.”

Macintosh dit que l’étude de cette formation d’une géante gazeuse peut nous donner des détails sur les types de conditions qui sont nécessaires pour que différentes planètes se forment. “Comme nous l’étudions davantage, nous pouvons essayer de dire que ceci est la façon dont les planètes géantes se forment et, voilà comment une planète semblable à la Terre pourrait se former.», dit Macintosh. 51 Eri B pourrait aider à nous dire si notre planète est rare ou plus commune que nous le pensions.

Une image de l’exoplanète 51 Eridani b a été prise par l’imageur planétaire Gemini  le 18 déc 2014. (J. Rameau et C. Marois)

Source : The Verge par Loren Grush