Découverte d’une planète dans sa descente en spirale vers sa destruction autour d’une étoile vieillissante
Kepler-1658b ne va pas passer un bon moment dans environ trois millions d’années. Cette lointaine exoplanète est sur le point de disparaître dans l’oubli alors qu’elle se rapproche de plus en plus de son étoile en expansion. Bientôt (sur une échelle de temps cosmique), la planète entrera en collision avec l’étoile, marquant ainsi sa disparition.
Image d’entête : représentation artistique du système Kepler-1658. (Gabriel Perez Diaz/ Instituto de Astrofísica de Canarias)
C’est la première fois que l’on observe un système à ce stade avancé de l’évolution, ce qui nous donne de nouvelles informations sur le processus long et compliqué de la désintégration des orbites planétaires. De manière assez ironique, Kepler-1658b est la première exoplanète découverte par le télescope spatial Kepler, lancé en 2009.
Selon Shreyas Vissapragada du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (États-Uni) et auteur principal de l’étude (lien plus bas) :
Nous avons déjà détecté des preuves de l’existence d’exoplanètes aspirer leur étoile, mais nous n’avons encore jamais vu une telle planète autour d’une étoile avancée. La théorie prédit que les étoiles développées sont très efficaces pour sapper l’énergie des orbites de leurs planètes, et maintenant nous pouvons tester ces théories avec des observations.
Kepler-1658b est un « Jupiter chaud« , un terme utilisé pour décrire les exoplanètes ayant la même masse et la même taille que Jupiter mais dont l’orbite autour de leur étoile est très proche. Pour Kepler-1658b, cette distance ne représente qu’un huitième de l’espace entre notre Soleil et sa planète la plus proche, Mercure. La désintégration orbitale semble inévitable pour les Jupiters chauds et d’autres planètes comme Kepler-1658b qui sont déjà très proches de leur étoile. À l’heure actuelle, Kepler-1658b a une masse égale à 5,88 fois celle de Jupiter et met 3,8 jours à tourner autour de son étoile.
Mesurer la décroissance orbitale des exoplanètes s’est avéré difficile en raison de la nature lente et graduelle du processus. Selon la nouvelle étude, la période orbitale de Kepler-1658b diminue à un rythme microscopique d’environ 131 millisecondes par an, une orbite plus courte indiquant que la planète s’est rapprochée de son étoile.
La détection de ce déclin/ rapprochement a nécessité plusieurs années de minutieuses observations. D’abord, le télescope Kepler a lancé la surveillance, qui a ensuite été récupérée par le télescope Hale de l’observatoire Palomar, en Californie du Sud, et enfin par le télescope TESS (Transiting Exoplanet Survey Telescope), lancé en 2018. Ces trois instruments ont capté des transits, lorsqu’une exoplanète croise la face de son étoile et provoque une très légère atténuation de la luminosité de cette dernière.
Si les collisions planète-étoile sont certainement le lot de milliards d’étoiles, la cause première pour Kepler-1658b réside dans ses marées. Les forces de marées sont générées par les interactions gravitationnelles entre deux corps en orbite, comme entre notre monde et la Lune ou Kepler-1658b et son étoile. La gravité des corps déforme la forme de l’autre, et lorsque les corps réagissent à ces changements, de l’énergie est libérée.
Selon Vissapragada :
Maintenant que nous avons la preuve d’une planète spiralante autour d’une étoile évoluée, nous pouvons vraiment commencer à affiner nos modèles de physique des marées. Le système Kepler-1658 peut servir de laboratoire céleste de cette manière pour les années à venir, et avec un peu de chance, il y aura bientôt un plus grand nombre de ces laboratoires.
L’étude publiée dans l’Astrophysical Journal Letters : The Possible Tidal Demise of Kepler’s First Planetary System et présentée sur le site du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics : Alien Planet Found Spiraling to its Doom around an Aging Star.