Découverte d’une planète 10 fois plus massive que Jupiter dans un système brulant à deux étoiles
Ke Very Large Telescope (VLT) de l’Observatoire européen austral (ESO) recherche depuis très longtemps dans le ciel des exoplanètes, des étoiles et des trous noirs. Récemment, le VLT a été utilisé pour visualiser une planète en orbite autour d’un système d’étoile binaire appelé Beta Centauri. L’un des aspects les plus intéressants de ce système est qu’il peut être observé à l’œil nu. L’autre aspect intéressant de ce dernier est qu’il s’agit du système stellaire le plus chaud et le plus massif abritant une planète à ce jour.
Image d’entête : représentation de l’exoplanète récemment découverte, avec ses deux étoiles en arrière-plan. (ESO/ L. Calçada)
L’exoplanète en orbite autour du système binaire tourne autour de ses étoiles à une distance 100 fois plus grande que celle à laquelle Jupiter tourne autour du soleil. Jusqu’à la découverte de cette exoplanète, certains astronomes pensaient que les planètes ne pouvaient pas exister autour d’étoiles aussi massives que la paire β Centauri. S’adressant à l’ESO (lien plus bas), l’astronome Marcus Janson, de l’université de Stockholm, en Suède, a déclaré que la découverte d’une planète autour de β Centauri est très excitante, car elle change complètement les opinions sur les étoiles massives comme hôtes de planètes.
Le système stellaire β Centauri se trouve dans la constellation du Centaure, à environ 325 années-lumière de la Terre. Ce système binaire est au moins 6 fois plus massif que le soleil, ce qui en fait de loin le système stellaire le plus massif à accueillir une planète confirmée. C’est la première fois que l’on découvre une planète en orbite autour d’un système stellaire plus de 3 fois plus massif que le soleil. L’exoplanète du système est appelée b Centauri(AB) ou Centauri b en abrégé.
Cette vidéo nous emmène dans un voyage de 325 années-lumière vers ce système binaire depuis la Terre. (ESO)
Les systèmes d’étoiles massives n’ont généralement pas de planètes, car les grandes étoiles sont très chaudes, ce qui entraîne une évaporation rapide des matériaux autour de l’étoile. La principale étoile d’un système binaire tel que celui que nous observons ici est une étoile de type B, dont la surface est 3 fois plus chaude que celle de notre Soleil.
Puisque l’étoile produit autant de chaleur, elle émet également beaucoup de rayonnements ultraviolets et de rayons X. Ce genre d’étoile massive exercerait un fort impact sur le gaz qui l’entoure, ce qui, selon les scientifiques, irait à l’encontre de la formation de planètes. Malgré cette idée, la présence d’une planète en orbite autour de ces étoiles a été confirmée.
Selon Janson, étant donné que les étoiles de type B sont entourées d’environnements destructeurs et dangereux, on pensait qu’il serait difficile pour de grandes planètes de se former autour d’elles. La découverte de Centauri b montre que des planètes peuvent se former autour d’étoiles de type B malgré un environnement difficile. L’environnement de la planète en orbite autour des étoiles n’aurait rien à voir avec celui de la Terre, car Centauri b existe dans un environnement extrêmement hostile, avec des radiations extrêmes.
Le système β Centauri, avec l’exoplanète récemment découverte en bas à droite et le couple d’étoiles à gauche. (Les anneaux qui apparaissent autour de la paire d’étoiles sont du bruit optique. (ESO/ Janson et col.)
Centauri b est 10 fois plus massive que Jupiter, ce qui en fait l’une des plus grandes exoplanètes jamais découvertes. Elle tourne autour de son étoile à une distance 100 fois supérieure à celle de Jupiter autour du soleil, ce qui en fait l’une des orbites les plus larges jamais découvertes. Les astronomes pensent que c’est la grande distance qui la sépare de ses étoiles qui a permis à la planète d’exister.
Sa découverte fut possible grâce à l’instrument SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet Research) à bord du VLT de l’ESO au Chili. Dans le cas de Centauri b, SPHERE a joué un rôle essentiel dans l’identification de la planète mais il ne fut pas le premier instrument à l’observer. Au cours de leur étude, l’équipe d’astronomes a examiné les données des archives sur Centauri b et elle a découvert que la planète avait été observée il y a plus de 20 ans à l’aide du télescope de 3,6 mètres de l’ESO. À l’époque, Centauri b n’était pas reconnue comme une planète.
Les astronomes de l’ESO attendent avec impatience d’utiliser le nouveau Télescope géant européen (ESO) qui commencera ses observations plus tard dans la décennie, ainsi que les améliorations apportées au VLT pour les aider à faire de nouvelles découvertes. Ces instruments permettront aux astronomes d’en savoir plus sur la formation de Centauri b et sur ses caractéristiques. La façon exacte dont la planète s’est formée reste un mystère.
Les astronomes de l’ESO sont toujours occupés à mener des recherches et à explorer l’univers qui nous entoure à l’aide du VLT. En novembre, des astronomes l’ont utilisé pour découvrir un trou noir tapi dans un lointain amas d’étoiles. Celui-ci a été découvert entouré de milliers d’étoiles à environ 160 000 années-lumière de la Terre.
L’étude de l’exoplanète Centauri b publiée dans Nature : A wide-orbit giant planet in the high-mass b Centauri binary system et présentée sur le site de l’ESO : Le Very Large Telescope de l’ESO capture l’image d’une planète autour de la paire d’étoiles la plus massive à ce jour.