Communiqué de presse

Des scientifiques découvrent une planète en orbite autour de l'étoile individuelle la plus proche de notre soleil

1 octobre 2024

Grâce au Very Large Telescope (VLT) de l'Observatoire Européen Austral, des astronomes ont découvert une exoplanète en orbite autour de l'étoile de Barnard, l'étoile individuelle la plus proche de notre Soleil. Sur cette exoplanète nouvellement découverte, qui a au moins la moitié de la masse de Vénus, une année dure un peu plus de trois jours terrestres. Les observations de l'équipe suggèrent également l'existence de trois autres exoplanètes potentielles, sur différentes orbites autour de l'étoile.

Située à seulement six années-lumière, l'étoile de Barnard est le deuxième système stellaire le plus proche de nous, après le groupe de trois étoiles d'Alpha du Centaure, et l'étoile individuelle la plus proche. En raison de sa proximité, elle constitue une cible privilégiée dans la recherche d'exoplanètes semblables à la Terre. Malgré une détection prometteuse en 2018, aucune planète en orbite autour de l'étoile de Barnard n'avait été confirmée jusqu'à présent.

La découverte de cette nouvelle exoplanète, annoncée dans un article publié aujourd'hui dans la revue Astronomy & Astrophysics, est le résultat d'observations effectuées au cours des cinq dernières années avec le VLT de l'ESO, situé à l'observatoire de Paranal au Chili. « Même si cela prenait du temps, nous étions toujours convaincus que nous trouverions quelque chose », explique Jonay González Hernández, chercheur à l'Instituto de Astrofísica de Canarias, en Espagne, et auteur principal de l'article. L'équipe était à la recherche de signaux provenant d'éventuelles exoplanètes situées dans la zone habitable ou tempérée de l'étoile de Barnard, c'est-à-dire la zone où de l'eau liquide peut exister à la surface de la planète. Les naines rouges comme l'étoile de Barnard sont souvent ciblées par les astronomes, car les planètes rocheuses de faible masse y sont plus faciles à détecter qu'autour d'étoiles plus grosses semblables au Soleil [1].

Barnard b [2], c'est le nom de l'exoplanète récemment découverte, est vingt fois plus proche de l'étoile de Barnard que Mercure ne l'est du Soleil. Elle tourne autour de son étoile en 3,15 jours terrestres et sa température de surface est d'environ 125 °C. « Barnard b est l'une des exoplanètes les moins massives connues et l'une des rares dont la masse est inférieure à celle de la Terre. Mais la planète est trop proche de l'étoile hôte, plus proche que la zone habitable », explique Jonay González Hernández. « Même si l'étoile est plus froide que notre soleil d'environ 2500 degrés, il y fait trop chaud pour maintenir de l'eau liquide à la surface ».

Pour ses observations, l'équipe a utilisé ESPRESSO, un instrument de haute précision conçu pour mesurer l'oscillation d'une étoile causée par l'attraction gravitationnelle d'une ou plusieurs planètes en orbite. Les résultats obtenus lors de ces observations ont été confirmés par les données d'autres instruments également spécialisés dans la chasse aux exoplanètes : HARPS à l'Observatoire de La Silla de l'ESO, HARPS-N et CARMENES. Les nouvelles données ne confirment cependant pas l'existence de l'exoplanète signalée en 2018.

En plus de la planète confirmée, l'équipe internationale a également trouvé des indices de trois autres exoplanètes potentielles en orbite autour de la même étoile. Ces dernières devront toutefois faire l'objet d'observations supplémentaires avec ESPRESSO pour être confirmées. « Nous devons maintenant continuer à observer cette étoile pour confirmer les signaux des autres exoplanètes potentielles », explique Alejandro Suárez Mascareño, chercheur à l'Instituto de Astrofísica de Canarias et co-auteur de l'étude. « Mais la découverte de cette planète, ainsi que d'autres découvertes antérieures telles que Proxima b et d, montre que notre arrière-cour cosmique est pleine de planètes de faible masse. »

L'Extremely Large Telescope (ELT) de l'ESO, actuellement en construction, est sur le point de transformer le domaine de la recherche sur les exoplanètes. L'instrument ANDES de l'ELT permettra aux chercheurs de détecter un plus grand nombre de ces petites planètes rocheuses dans la zone tempérée autour des étoiles proches, hors de portée des télescopes actuels, et d'étudier la composition de leurs atmosphères.

Notes

[1] Les astronomes ciblent les étoiles froides, comme les naines rouges, parce que leur zone tempérée est beaucoup plus proche de l'étoile que celle des étoiles plus chaudes, comme le Soleil. Cela signifie que les planètes orbitant dans leur zone tempérée ont des périodes orbitales plus courtes, ce qui permet aux astronomes de les surveiller pendant quelques jours ou quelques semaines, plutôt que pendant des années. En outre, les naines rouges étant beaucoup moins massives que le Soleil, elles sont plus facilement perturbées par l'attraction gravitationnelle des planètes qui les entourent, ce qui les fait osciller plus fortement.

[2] Il est courant en science de nommer les exoplanètes par le nom de leur étoile hôte auquel on ajoute une lettre minuscule, « b » indiquant la première planète connue, « c » la suivante, et ainsi de suite. Le nom Barnard b a donc également été donné à une planète potentielle précédemment suspectée autour de l'étoile de Barnard, mais que les scientifiques n'ont pas été en mesure de confirmer.

Plus d'informations

Cette recherche a été présentée dans l'article « A sub-Earth-mass planet orbiting Barnard's star » à paraître dans Astronomy & Astrophysics. (https://www.aanda.org/10.1051/0004-6361/202451311).

L'équipe est composée de J. I. González Hernández (Instituto de Astrofísica de Canarias, Spain [IAC] and Departamento de Astrofísica, Universidad de La Laguna, Spain [IAC-ULL]), A. Suárez Mascareño (IAC and IAC-ULL), A. M. Silva (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto, Portugal [IA-CAUP] and Departamento de Física e Astronomia Faculdade de Ciências, Universidade do Porto, Portugal [FCUP]), A. K. Stefanov (IAC and IAC-ULL), J. P. Faria (Observatoire de Genève, Université de Genève, Switzerland [UNIGE]; IA-CAUP and FCUP), H. M. Tabernero (Departamento de Física de la Tierra y Astrofísica & Instituto de Física de Partículas y del Cosmos, Universidad Complutense de Madrid, Spain), A. Sozzetti (INAF - Osservatorio Astrofisico di Torino [INAF-OATo] and Istituto Nazionale di Astrofisica, Torino, Italy), R. Rebolo (IAC; IAC-ULL and Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Spain [CSIC]), F. Pepe (UNIGE), N. C. Santos (IA-CAUP; FCUP), S. Cristiani (INAF - Osservatorio Astronomico di Trieste, Italy [INAF-OAT] and Institute for Fundamental Physics of the Universe, Trieste, Italy [IFPU]), C. Lovis (UNIGE), X. Dumusque (UNIGE), P. Figueira (UNIGE and IA-CAUP), J. Lillo-Box (Centro de Astrobiología, CSIC-INTA, Madrid, Spain [CAB]), N. Nari (IAC; Light Bridges S. L., Canarias, Spain and IAC-ULL), S. Benatti (INAF - Osservatorio Astronomico di Palermo, Italy [INAF-OAPa]), M. J. Hobson (UNIGE), A. Castro-González (CAB), R. Allart (Institut Trottier de Recherche sur les Exoplanètes, Université de Montréal, Canada and UNIGE), V. M. Passegger (National Astronomical Observatory of Japan, Hilo, USA; IAC; IAC-ULL and Hamburger Sternwarte, Hamburg, Germany), M.-R. Zapatero Osorio (CAB), V. Adibekyan (IA-CAUP and FCUP), Y. Alibert (Center for Space and Habitability, University of Bern, Switzerland and Weltraumforschung und Planetologie, Physikalisches Institut, University of Bern, Switzerland), C. Allende Prieto (IAC and IAC-ULL), F. Bouchy (UNIGE), M. Damasso (INAF-OATo), V. D’Odorico (INAF-OAT and IFPU), P. Di Marcantonio (INAF-OAT), D. Ehrenreich (UNIGE), G. Lo Curto (European Southern Observatory, Santiago, Chile [ESO Chile]), R. Génova Santos (IAC and IAC-ULL), C. J. A. P. Martins (IA-CAUP and Centro de Astrofísica da Universidade do Porto, Portugal), A. Mehner (ESO Chile), G. Micela (INAF-OAPa), P. Molaro (INAF-OAT), N. Nunes (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade de Lisboa), E. Palle (IAC and IAC-ULL), S. G. Sousa (IA-CAUP and FCUP), and S. Udry (UNIGE).

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Ce texte est une traduction du communiqué de presse de l'ESO eso2414.