Espace

Découverte d'une immense planète en orbite autour d'une minuscule étoile

Ce drôle de couple, dont la différence de taille est la plus importante jamais observée, remet en question les théories sur la formation des planètes.

De Nadia Drake
Cette illustration représente NGTS-1b, une planète tout juste découverte qui orbite autour d'une étoile étonnamment petite, en comparaison à la taille énorme de la planète.

Que notre galaxie soit truffée de mondes extraterrestres n'est plus un secret. Toutefois, ce n'est pas pour autant que l'obscurité du cosmos ne nous réserve plus de surprises.

Prenons l'exemple de l'exoplanète du jour : tout juste découverte, cette planète énorme gravite autour d'une minuscule étoile. Baptisée NGTS-1b, il s'agit d'un monstre dont la masse avoisine celle de Jupiter. Or, elle gravite autour d'une ancienne étoile naine rouge à la lueur pâle dont la largeur mesure la moitié de celle du soleil. Il s'agit de la plus grande planète en comparaison à la taille de son étoile découverte jusqu'ici. Elle est si proche de son étoile qu'une année sur NGTS-1b n'équivaut qu'à 2,6 jours sur Terre.

La disposition de ces deux corps célestes a déconcerté les scientifiques. Selon les théories actuelles relatives à la formation des planètes, les petites étoiles engendrent de petites planètes, tandis que les grandes étoiles s'accompagnent de grandes planètes.

« Nous n'imaginions pas que des planètes aussi imposantes puissent exister aux côtés d'étoiles si petites », affirme Daniel Bayliss, professeur à l'université de Warwick, dans un communiqué.

 

DÉTECTION D'UNE GÉANTE

Détecté par les télescopes « chasseurs d'exoplanètes » de Next-Generation Transit Survey, au Chili, le couple se situe à environ 600 années-lumière et est vraisemblablement « très ancien », expliquent les scientifiques dans une étude à paraître dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Les astronomes ont détecté ce monde géant alors qu'ils observaient de brèves interruptions dans la lumière des étoiles lorsque la planète passait devant la surface de l'étoile. Appelés « transits », ces brefs moments d'assombrissement ont permis la découverte de milliers d'exoplanètes dans la Voie Lactée, dont la majorité a été aperçue par le télescope spatial Kepler de la NASA.

Des systèmes tels que celui de NGTS-1b n'avaient cependant jamais été révélés par Kepler.

Parmi les mondes détectés par le télescope, rares étaient les planètes géantes blotties contre d'autres corps célestes. Rares mais pas inexistantes : une planète de taille semblable en orbite autour d'une étoile minuscule avait d'ores et déjà été découverte et décrite par John Johnson, professeur à l'université d'Harvard. « Je ne qualifierais donc pas cette nouvelle planète d'excentrique, au sens où elle ne survient pas de manière inopinée », explique-t-il. « Qu'il s'agisse d'un phénomène rare dans notre région de la galaxie ne fait cependant aucun doute et en tant que planétologue, je trouve cela très intéressant. »

Pour l'heure, les scientifiques tentent de déterminer si ces planètes se sont formées là où elles se trouvent, ou si elles sont nées plus loin et se sont déplacées. Bien que très nombreuses, les étoiles naines rouges, à l'image du soleil de cette nouvelle planète, sont difficiles à étudier en raison de leur éclat très faible.

« Malgré sa taille imposante, NGTS-1b a été difficile à détecter car son étoile est petite et brille faiblement », affirme dans un communiqué Peter Wheatley, professeur à l'université de Warwick. « En réalité, les petites étoiles sont les plus fréquentes dans l'univers. Il se peut donc qu'il y ait un grand nombre de planètes géantes de ce type qui attendent d'être découvertes. »

D'après Wheatley et ses collègues, les scientifiques ne connaissaient jusqu'à présent que deux planètes de taille semblable en orbite autour de minuscules étoiles, appelées étoiles naines de type M, et aucun de ces systèmes ne possédait une planète aussi imposante que NGTS-1b.

« Il est extrêmement rare que des planètes chaudes semblables à Jupiter se trouvent à proximité de naines rouges de type M  », déclare Lauren Weiss, de l'université de Montréal.

 

UN MYSTÈRE PLANÉTAIRE

Autre mystère : selon les théories actuelles sur la formation des planètes, des planètes aussi imposantes ne devraient pas se trouver à cet endroit. De manière générale, de grandes étoiles abritent de grandes planètes. Pour dire les choses simplement, les étoiles et planètes imposantes naissent au sein d'un amas composé de gaz et de poussières. Les étoiles plus petites, telles que les naines rouges, se développent à partir de quantités d'ingrédients moindres. Des mondes plus petits se forment donc autour d'étoiles plus petites.

La découverte de ce nouveau système planétaire réfute cette thèse, mais on ignore pour l'heure si la réécriture complète de l'histoire de la formation des planètes est de mise ou si un simple ajout suffit.

D'après Lauren Weiss, la planète géante récemment découverte est suffisamment proche pour que le télescope spatial James Webb puisse étudier son atmosphère. Cela devrait permettre de déterminer l'endroit exact où s'est développée la planète par rapport à son étoile.

« Nous n'avons toujours pas la moindre idée de la façon dont des planètes chaudes cousines de Jupiter se forment autour d'étoiles semblables au soleil. Il nous est encore plus difficile de comprendre la manière dont elles se forment autour d'étoiles naines de type M », explique-t-elle.

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