- Une planète géante gazeuse a été découverte dans une grande orbite autour d’une étoile lointaine
- Appelée GU Psc b, il faut à la planète 80 000 ans pour compléter une orbite
- Elle est 2 000 fois plus éloignée de son étoile que la Terre ne l’est du soleil
- Cette distance, un record parmi les exoplanètes, a permis de l’imager
- Et elle pourrait conduire à la découverte de plus petites planètes sur des orbites plus étroites
Nos méthodes pour trouver des planètes en dehors du système solaire sont encore très primitives, mais nous arrivons maintenant à un stade où nous pouvons commencer à les photographier.
Et en faisant justement cela, connu sous le nom d’imagerie directe, une géante gazeuse a été repérée autour d’une étoile trois fois moins massive que notre soleil.
Mais ce qui est le plus frappant à propos de cette planète, surnommée GU Psc b, c’est l’énorme distance à laquelle elle orbite autour de son étoile hôte – environ 2 000 fois plus loin que la Terre du soleil, un record parmi les exoplanètes.
L’équipe de recherche internationale, dirigée par Marie-Ève Naud, doctorante au Département de physique de l’Université de Montréal, a pu trouver cette planète en combinant les observations des observatoires Gemini, de l’Observatoire Mont-Mégantic (OMM), du Télescope Canada-France-Hawaï (TCFH) et de l’Observatoire W.M. Keck Observatory.
Comment cette planète se compare à notre propre système solaire
Mercure
Temps nécessaire pour se mettre en orbite : 87.9 jours
Vénus
224,7 jours
Terre
365,25 jours
Mars
686,9 jours
Jupiter
11.9 ans
Saturne
29,4 ans
Uranus
84,3 ans
Neptune
164,8 ans
Pluton
247,7 ans
Eris
560.2 ans
GU Psc b
80 000 ans
Vu sa distance à son étoile, il faut environ 80 000 années terrestres à GU Psc b pour effectuer une orbite complète.
Les chercheurs ont également profité de la grande distance entre la planète et son étoile pour obtenir des images.
En comparant les images obtenues dans différentes longueurs d’onde (ou couleurs) par l’OMM et le TCFH, ils ont pu détecter correctement la planète.
‘Les planètes sont beaucoup plus brillantes lorsqu’elles sont vues dans l’infrarouge plutôt qu’en lumière visible, car leur température de surface est plus basse par rapport aux autres étoiles’, explique Naud.
‘Cela nous a permis d’identifier GU Psc b.’
Les chercheurs se sont intéressés à GU Psc parce que l’étoile venait d’être identifiée comme un membre du jeune groupe d’étoiles AB Doradus.
Les étoiles jeunes (âgées de seulement 100 millions d’années) sont des cibles de choix pour la détection de planètes par imagerie car les planètes qui les entourent sont encore en train de refroidir et sont donc plus brillantes.
Cela ne signifie pas que des planètes similaires à GU Psc b existent en grand nombre, comme le note Étiene Artigau, co-superviseur de la thèse de Naud et astrophysicien à l’Université de Montréal.
« Nous avons observé plus de 90 étoiles et n’avons trouvé qu’une seule planète, c’est donc vraiment une bizarrerie astronomique », dit-il.
Pour déterminer d’autres caractéristiques de la planète, notamment sa masse, les chercheurs ont utilisé des modèles théoriques d’évolution planétaire.
Le spectre lumineux de la planète GU Psc b obtenu par l’Observatoire Gemini Nord à Hawaï a été comparé à de tels modèles pour montrer qu’elle a une température d’environ 800°C (1 500°F).
Connaissant l’âge de l’étoile GU Psc grâce à son emplacement dans AB Doradus, l’équipe a pu déterminer la masse de la planète , qui est de neuf à 13 fois celle de Jupiter.
Dans les années à venir, les astrophysiciens espèrent détecter des planètes similaires à GU Psc mais beaucoup plus proches de leur étoile, grâce, entre autres, à de nouveaux instruments comme le GPI (Gemini Planet Imager) récemment installé sur Gemini Sud au Chili.
La proximité de ces planètes avec leur étoile les rendra beaucoup plus difficiles à observer.
GU Psc b est donc un modèle pour mieux comprendre ces objets.
‘GU Psc b est un véritable cadeau de la nature’, déclare René Doyon, co-superviseur de la thèse de Naud et directeur de l’OMM.
‘La grande distance qui la sépare de son étoile permet de l’étudier en profondeur avec une variété d’instruments, ce qui permettra de mieux comprendre les exoplanètes géantes en général.’
L’équipe a lancé un projet pour observer plusieurs centaines d’étoiles et détecter des planètes plus légères que GU Psc b avec des orbites similaires.
La découverte de GU Psc, un objet rare en effet, fait prendre conscience de la distance importante qui peut exister entre les planètes et leurs étoiles, ouvrant la possibilité de rechercher des planètes avec de puissantes caméras infrarouges utilisant des télescopes beaucoup plus petits comme celui de l’Observatoire du Mont-Mégantic.
Les chercheurs espèrent également en apprendre davantage sur l’abondance de ces objets dans les prochaines années grâce à des instruments tels que le prochain télescope spatial James Webb de la Nasa.