Une image directe à couper le souffle montre une bébé exoplanète à plus de 400 années-lumière
À un peu plus de 400 années-lumière de nous, une petite exoplanète fait son chemin dans l’Univers.
L’image directe de l’exoplanète 2M0437b. (Télescope Subaru)
Ceci, en soi, n’est pas si inhabituel. Nous avons détecté des milliers d’exoplanètes – des planètes en dehors du système solaire. On peut supposer qu’elles ont toutes dû être des nouveau-nés à un moment donné. Ce qui rend cette exoplanète spéciale, c’est que les astronomes en ont obtenu une image directe, ce qui est presque un exploit rarissime.
Elle s’appelle 2M0437b, et c’est l’une des exoplanètes les plus jeunes dont on ait jamais obtenu une image directe. Elle pourrait nous offrir une nouvelle fenêtre sur le processus de formation des planètes, ce qui, à son tour, pourrait nous aider à comprendre comment le système solaire est né et a évolué.
“Cette découverte fortuite s’ajoute à une liste élitiste de planètes que nous pouvons observer directement avec nos télescopes”, a déclaré l’astronome Eric Gaidos de l’Université de Hawai’i à Mānoa.
“En analysant la lumière de cette planète, nous pouvons dire quelque chose sur sa composition, et peut-être où et comment elle s’est formée dans un disque de gaz et de poussière disparu depuis longtemps autour de son étoile hôte.”
Il y a de très bonnes raisons pour lesquelles nous ne pouvons pas facilement imager directement les exoplanètes. Comparées aux étoiles qu’elles orbitent, les exoplanètes sont très petites et peu lumineuses, ce qui signifie qu’elles sont généralement trop faibles pour être vues avec la technologie actuelle des télescopes.
À la place, nous détectons généralement les exoplanètes en nous basant principalement sur deux effets qu’elles ont sur leur étoile hôte. Si l’exoplanète passe entre nous et l’étoile sur sa trajectoire orbitale, nous pouvons détecter de petits changements périodiques dans la lumière de l’étoile.
En outre, une exoplanète exercera également un faible effet gravitationnel sur l’étoile (puisque les corps orbitent autour d’un centre mutuel), ce qui fera “vaciller” légèrement l’étoile sur place, entraînant un léger décalage de la longueur d’onde de sa lumière.
Ces signaux sont plus faciles à détecter lorsque la planète est très massive et très proche de l’étoile. La majorité des exoplanètes confirmées sont donc massives et sur des orbites proches. La majorité des exoplanètes confirmées sont donc massives et sur des orbites proches. Mais les exoplanètes sur des orbites très proches sont difficiles à observer directement, car elles ont tendance à être largement éclipsées par leur étoile hôte.
2M0437b tel qu’imagé par le télescope Subaru dans l’infrarouge. (Télescope Subaru)
L’exoplanète 2M0437b est assez grande, mais elle est aussi assez éloignée de son étoile hôte, 2M0437 – environ 100 unités astronomiques (Pluton est à environ 40 unités astronomiques du Soleil). Habituellement, les exoplanètes aussi éloignées de leur étoile sont trop froides pour émettre un rayonnement infrarouge, mais c’est ici que la jeunesse de 2M0437b joue un rôle.
Parce qu’elle n’a que quelques millions d’années, la petite exoplanète est encore relativement chaude à cause des processus intenses de formation planétaire, autour de 1 400 à 1 500 Kelvin (1 127 à 1 227 degrés Celsius). Cela signifie qu’elle brille faiblement dans l’infrarouge, suffisamment pour être vue à une distance de 417 années-lumière.
Elle a été repérée en 2018 à l’aide du télescope Subaru à Hawaï, et des observations de suivi dans le proche infrarouge ont été réalisées à l’aide de l’observatoire W. M. Keck. Pendant trois ans, l’équipe de recherche a suivi l’étoile dans ses déplacements dans le ciel, et a pu confirmer que 2M0437b se déplaçait avec elle.
“Les données exquises de l’Observatoire Keck nous ont permis de confirmer que la faible voisine se déplace dans l’espace en même temps que son étoile, et qu’il s’agit donc d’un véritable compagnon”, a déclaré l’astronome Adam Kraus de l’Université du Texas à Austin.
“À terme, nous pourrions même être en mesure de mesurer son mouvement orbital autour de l’étoile.”
L’équipe estime que le jeune système serait un excellent candidat pour des observations de suivi à l’aide du télescope spatial Hubble. Jusqu’à présent, l’étoile et son exoplanète ont été observées à l’aide d’observatoires terrestres, qui doivent corriger l’effet de distorsion de l’atmosphère terrestre sur la lumière des étoiles. Hubble n’a pas ce problème.
De telles observations devraient permettre de contraindre les propriétés de l’étoile. Nous ne savons pas exactement quel est son âge, ni sa masse. Et elles pourraient même permettre de détecter des signatures chimiques dans l’atmosphère de 2M0437b – ce qui pourrait à son tour révéler beaucoup plus d’informations sur sa formation.
“Nous attendons tous avec impatience d’autres découvertes de ce type et des études plus détaillées de ces planètes grâce aux technologies et aux télescopes du futur”, a déclaré l’astronome Michael Liu de l’université d’Hawaï.
La recherche a été acceptée dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, et est disponible sur arXiv.
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Source : ScienceAlert – Traduit par Anguille sous roche
