Les astronomes ont peut-être détecté le premier signal radio provenant d’une exoplanète

Dans notre quête sans fin pour comprendre l’Univers et la place que nous y occupons, de précieuses petites brèves données peuvent laisser entrevoir des mondes entièrement nouveaux.

Les baisses de luminosité d’une étoile peuvent trahir la présence de planètes en orbite – et maintenant les astronomes ont fait les premiers pas vers l’utilisation des pics d’émission radio pour révéler de nouveaux mystères exoplanétaires.

« L’observation de l’émission radio aurorale planétaire est la méthode la plus prometteuse pour détecter les champs magnétiques exoplanétaires », expliquent Jake Turner, astronome de l’université Cornell, et ses collègues dans leur nouvel article, « dont les connaissances fourniront des indications précieuses sur la structure intérieure de la planète, la fuite atmosphérique et l’habitabilité ».

Lorsque le vent stellaire – des particules chargées provenant de l’étoile hôte – frappe le champ magnétique d’une planète, son changement de vitesse peut être détecté sous la forme de variations frappantes des émissions radio, statistiquement décrites comme « éclatées ».

Le champ magnétique de la Terre trille et grince comme un oiseau extraterrestre lorsqu’il canalise les vents solaires. Nous avons également entendu des cris similaires de la part d’autres planètes de notre système solaire.

Bien sûr, pour détecter un murmure de tels signaux radio provenant d’une exoplanète, nous devons d’abord trouver un moyen de voir au-delà de tous les bruits provenant de la Terre et d’ailleurs.

Il y a quelques années, l’équipe a développé le programme de pipeline BOREALIS dans ce but. Ils l’ont testé sur Jupiter et ont ensuite calculé à quoi ressembleraient les émissions radio de Jupiter si elle était beaucoup plus éloignée.

Il y a déjà eu quelques détections provisoires de nouvelles planètes utilisant ces émissions radio, notamment au début de cette année lorsque les astronomes ont lié l’activité des ondes radio aux interactions entre le champ magnétique de l’étoile GJ 1151 et une planète potentielle de la taille de la Terre. Mais tout cela doit encore être confirmé par des observations radio de suivi.

L’équipe de M. Turner a donc décidé de tester la technique qu’ils ont mise au point, en utilisant le Low Frequency Array Radiotelescope (LOFAR) des Pays-Bas pour examiner trois systèmes comportant des exoplanètes connues : 55 Cancri, Upsilon Andromedae et Tau Boötis.

Seul le système Tau Boötis, situé à 51 années-lumière, a montré les pics de données radio qui correspondent aux prévisions des chercheurs à partir de leurs tests avec Jupiter. Il s’est présenté sous la forme d’émissions en rafale de 14 à 21 MHz et se situe à environ trois écarts-types de certitude (3,2 sigma).

En 1996, une exoplanète de Jupiter chaude a été découverte sur une orbite de 3,3128 jours autour de la jeune étoile brûlante de type F et de la plus petite naine rouge qui constituent le système binaire de Tau Boötis.

« Nous plaidons pour une émission par la planète elle-même », a déclaré M. Turner. « D’après la force et la polarisation du signal radio et du champ magnétique de la planète, elle est compatible avec les prédictions théoriques. »

Si leurs mesures sont correctes, elles suggèrent que l’intensité du champ magnétique à la surface de la planète se situe entre 5 et 11 gauss environ (Jupiter se situe entre 4 et 13 gauss, à titre de comparaison, et les mesures de son champ magnétique ont révélé que la planète possède un noyau d’hydrogène métallique). La force d’émission du champ magnétique observée correspond également aux prédictions précédentes.

« Le champ magnétique des exoplanètes semblables à la Terre peut contribuer à leur éventuelle habitabilité », a expliqué M. Turner, « en protégeant leur propre atmosphère du vent solaire et des rayons cosmiques, et en protégeant la planète contre les pertes atmosphériques ».

Le signal qu’elles ont détecté est faible et doit encore être vérifié par d’autres télescopes à basse fréquence avant que les chercheurs puissent confirmer la véritable origine des émissions radio détectées.

« Nous ne pouvons pas exclure les éruptions stellaires comme source des émissions », ont averti les chercheurs, mais les émissions de la planète restent une possibilité.

Si d’autres télescopes comme LOFAR-LBA et NenuFAR peuvent corroborer ces résultats, la détection d’émissions radio provenant d’exoplanètes ouvrira un nouveau champ de recherche passionnant, nous offrant un moyen potentiel d’observer des mondes lointains et étrangers.

Ces recherches ont été publiées dans Astronomy & Astrophysics.

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Source : ScienceAlert – traduit par Anguille sous roche