Une petite étoile abrite une énorme planète qui ne devrait pas exister
L‘observation d’une exoplanète a bouleversé les idées reçues sur la formation des planètes, car elle est beaucoup trop grosse pour son étoile.
Une planète de la taille de Neptune a été découverte en orbite autour de l’étoile naine ultra-froide LHS 3154. L’exoplanète est au moins 13,2 fois plus massive que la Terre, alors que son étoile est 9 fois plus petite que notre Soleil.
Image d’entête: dans cette représentation artistique, comparaison de la masse du système LHS 3154 avec celle de notre Terre et de notre soleil. (Université d’État de Pennsylvanie)
La découverte de cette planète est annoncée dans une étude publiée cette semaine (lien plus bas). Baptisée LHS 3154b, elle a été détectée à l’aide d’un spectrographe astronomique construit à l’Université d’État de Pennsylvanie (Penn State/ Etats-Unis), appelé « Habitable Zone Planet Finder » (Recherche de planètes dans la zone habitable) (HPF).
C’est la première fois qu’une planète aussi massive est découverte en orbite autour d’une étoile de faible masse. Cette découverte va à l’encontre des théories actuelles sur la formation des planètes autour des petites étoiles.
Pour le professeur Suvrath Mahadevan, de l’université d’État de Pennsylvanie, coauteur de l’étude :
Cette découverte montre à quel point nous en savons peu sur l’univers.
Représentation artistique de la vue possible de LHS 3154b en direction de son étoile de faible masse. (Université d’État de Pennsylvanie)
Les astrophysiciens pensent que lorsque les étoiles se forment à partir de nuages de gaz et de poussières, la matière restante forme un disque autour de l’étoile naissante. À l’intérieur de ce disque, des amas de matière s’accumulent/ s’accrètent sous l’effet de la gravité pour former des planètes.
Selon Mahadevan :
Le disque de formation de planètes autour de l’étoile de faible masse LHS 3154 ne devrait pas avoir une masse solide suffisante pour produire cette planète. Nous devons donc revoir notre compréhension de la formation des planètes et des étoiles. D’après les relevés actuels effectués avec le HPF et d’autres instruments, un objet comme celui que nous avons découvert est probablement extrêmement rare, c’est pourquoi sa détection a été vraiment passionnante.
Le HPF, situé dans le télescope Hobby-Eberly de l’observatoire McDonald au Texas, est l’un des instruments les plus précis pour détecter les signaux infrarouges provenant d’étoiles proches. Il remet également en question la formation des étoiles elles-mêmes. La masse de poussière et le rapport poussière/gaz du disque entourant les étoiles comme LHS 3154 devraient être dix fois supérieurs à ce qui a été observé pour former une planète aussi massive que celle découverte par l’équipe.
Le “détecteur de planètes de la zone habitable” (HPF pour Habitable Zone Planet Finder) a été conçu pour détecter les planètes en orbite autour des étoiles les plus froides, susceptibles de contenir de l’eau liquide à leur surface.
Selon l’auteur principal Guðmundur Stefánsson, de l’université de Princeton (États-Unis) :
Faire cette découverte avec le HPF fut très spécial, car il s’agit d’un nouvel instrument que nous avons conçu, développé et construit de A à Z dans le but d’étudier la population de planètes non répertoriées autour des étoiles de plus faible masse. Ce que nous avons découvert constitue un test extrême pour toutes les théories existantes sur la formation des planètes. C’est exactement ce pour quoi nous avons construit HPF : découvrir comment les étoiles les plus courantes de notre galaxie forment des planètes et de les trouver.
L’étude publiée dans Science : A Neptune-mass exoplanet in close orbit around a very low-mass star challenges formation models et présentée sur le site de l’Université d’État de Pennsylvanie : Discovery of planet too big for its sun throws off solar system formation models.
