Ce qui semble être un minuscule monde extraterrestre vient d’être découvert en orbite autour du voisin stellaire le plus proche du système solaire.
La candidate exoplanète, nommée Proxima d, orbite autour d’une étoile nommée Proxima Centauri : une petite étoile naine rouge sombre à seulement 4,2 années-lumière du Soleil.
Étonnamment, l’exoplanète ne représente qu’un quart de la masse de la Terre. Cela en fait l’une des plus petites exoplanètes jamais détectées, et la plus petite détectée en observant l’effet gravitationnel de l’exoplanète sur son étoile.
La découverte marque également la troisième exoplanète découverte en orbite autour de Proxima Centauri, et bien que le monde nouvellement découvert ne soit pas habitable, sa détection suggère qu’il existe une multitude d’exoplanètes juste hors de portée de nos capacités actuelles.
“La découverte montre que notre voisin stellaire le plus proche semble regorger de nouveaux mondes intéressants, à la portée d’études plus approfondies et d’explorations futures”, déclare l’astrophysicien João Faria de l’Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço au Portugal.
À ce jour, près de 5 000 exoplanètes (planètes extérieures au système solaire) ont été découvertes et confirmées, et nous avons détecté des milliers d’autres exoplanètes candidates.
Nous avons deux façons principales de rechercher ces exoplanètes. La technique la plus largement utilisée est la méthode du transit, dans laquelle un télescope observe les étoiles pendant de longues périodes pour détecter les baisses de luminosité faibles et régulières qui signalent une planète en orbite passant entre nous et l’étoile.
L’autre méthode la plus couramment utilisée est connue sous le nom de méthode de vitesse radiale (ou wobble). Lorsque deux corps, comme une étoile et une planète, sont gravitationnellement liés, l’un ne tourne pas autour de l’autre. Au lieu de cela, ils orbitent autour de leur centre de masse commun ; le barycentre du système solaire, par exemple, se trouve juste à l’extérieur de la surface du Soleil.
Cela fait « vaciller » légèrement l’étoile sur place ; à son tour, cela affecte la lumière qui nous atteint, provoquant un décalage Doppler. Lorsque l’étoile s’éloigne de nous, les longueurs d’onde de sa lumière s’étirent légèrement ; quand il se dirige vers nous, ils se compriment. Les astronomes peuvent rechercher ces décalages Doppler réguliers pour déduire la présence d’une exoplanète.
Ces deux méthodes sont bien meilleures pour détecter de plus grandes exoplanètes. Une exoplanète plus grande bloquera plus de lumière de l’étoile ou produira une oscillation stellaire plus prononcée. À ce jour et au moment de la rédaction, seules 36 exoplanètes sur les 32 073 enregistrées sur les archives des exoplanètes sont moins massives que la Terre.
Des indices de Proxima d sont apparus en 2020, lorsque les astronomes utilisaient l’instrument Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations (ESPRESSO) sur le Very Large Telescope de l’ESO pour confirmer une autre des exoplanètes de Proxima Centauri.
Ils ont pris des méthodes de vitesse radiale et ont confirmé l’existence de Proxima b, une exoplanète d’environ 1,2 fois la masse de la Terre, sur une orbite de 11,2 jours autour de l’étoile.
Mais il y avait un autre signal, beaucoup plus faible, dans les données. Il semblait y avoir quelque chose en orbite autour de l’étoile sur une période de cinq jours. Le signal était cependant si faible qu’il a fallu plus d’observations pour essayer de déterminer s’il s’agissait d’une influence externe ou si les fluctuations de la lumière émanaient de processus internes à l’étoile elle-même.
C’était, en effet, l’équipe a déterminé, une exoplanète; un si petit qu’il faisait aller et venir l’étoile à seulement 40 centimètres (16 pouces) par seconde. Être capable de détecter ce mouvement toujours aussi subtil à 4,2 années-lumière est tout simplement phénoménal.
“Après avoir obtenu de nouvelles observations, nous avons pu confirmer ce signal en tant que nouvelle planète candidate”, a déclaré Faria. “J’étais excité par le défi de détecter un si petit signal et, ce faisant, de découvrir une exoplanète si proche de la Terre.”
L’exoplanète Proxima d est au moins 0,26 fois la masse de la Terre, en orbite autour de son étoile une fois tous les 5,12 jours. Cela signifie malheureusement qu’elle est trop proche de l’étoile pour être hospitalière à la vie telle que nous la connaissons ; même une naine rouge froide dégagerait trop de chaleur pour supporter de l’eau liquide à la surface d’une exoplanète si proche.
(La troisième planète en orbite autour de Proxima Centauri s’appelle Proxima c, environ six fois la masse de la Terre, et sur une orbite de 5,2 ans ; trop froide pour être habitable. Proxima b est le meilleur pari pour l’habitabilité, mais ne retenez pas votre souffle .)
Néanmoins, la découverte suggère que la pénurie d’exoplanètes plus petites enregistrée jusqu’à présent pourrait simplement être le résultat de notre incapacité actuelle à les détecter de manière fiable – et que les trouver sera simplement une question de temps et de technologie.
“Cette réalisation est extrêmement importante”, déclare l’astronome Pedro Figueira, spécialiste des instruments ESPRESSO à l’ESO au Chili.
“Cela montre que la technique de la vitesse radiale a le potentiel de dévoiler une population de planètes légères, comme la nôtre, qui devraient être les plus abondantes de notre galaxie et qui peuvent potentiellement héberger la vie telle que nous la connaissons.”
La recherche a été publiée dans Astronomy & Astrophysics.
