Une planète ressemblant à Tatooine découverte en orbite autour de deux étoiles à la fois
A l’aide de l’ancienne technique qui a été utilisée pour découvrir la toute première exoplanète en 1995, les astronomes ont découvert une planète en orbite autour de deux étoiles en même temps.
Ce phénomène rarement observé, appelé planètes circumbinaires, n’a jamais été détecté auparavant par cette technique.
« Alors que les gens étaient auparavant capables de trouver assez facilement des planètes autour d’étoiles uniques en utilisant des vitesses radiales, cette technique n’était pas utilisée avec succès pour rechercher des binaires », David Martin, co-auteur de l’étude et boursier Sagan de la NASA en astronomie à l’Ohio State Université, a déclaré dans un communiqué de presse.
La planète nouvellement découverte est une géante gazeuse 65 fois plus massive que la Terre. Il orbite autour de deux étoiles avec une autre exoplanète plus petite – un terme qui fait référence aux planètes en orbite autour d’étoiles en dehors de la nôtre – qui avaient déjà été détectées en 2020. Avant cette découverte d’une deuxième planète dans ce système, une seule autre multi-planète système circumbinaire n’a jamais été trouvé : Keplar-47, dont on pense qu’il possède trois exoplanètes en orbite.
L’image de Luke Skywalker regardant deux soleils se coucher sur sa planète natale de Tatooine dans « Star Wars : Episode IV – Un nouvel espoir » est l’une des images les plus emblématiques de la science-fiction, mais pendant longtemps, l’idée d’une planète en orbite on croyait que deux étoiles n’étaient rien de plus que cela – de la science-fiction.
Cependant, le projet Keplar de la NASA, qui était un vaisseau spatial lancé en 2009 dans le but de détecter des planètes, a aidé les scientifiques à comprendre que les systèmes stellaires binaires et les planètes circumbinaires étaient beaucoup plus courants qu’on ne le pensait auparavant.
La moitié des étoiles dans le ciel sont des étoiles uniques, ce qui signifie que si elles ont des planètes, ces planètes ne font qu’orbiter autour d’elles. Mais l’autre moitié des étoiles sont dans des systèmes les uns avec les autres, certaines étant constituées de deux étoiles se déplaçant ensemble selon un schéma établi, d’autres composées de trois ou quatre. Tous ces systèmes multi-étoiles n’ont pas une planète ou des planètes en orbite autour d’eux, mais leur fréquence signifie qu’il y a probablement beaucoup plus de planètes en orbite autour de deux étoiles ou plus que nous ne le savons actuellement.
« Quand une planète orbite autour de deux étoiles, cela peut être un peu plus compliqué à trouver car ses deux étoiles se déplacent également dans l’espace », a déclaré Martin. « Alors, la façon dont nous pouvons détecter les exoplanètes de ces étoiles et la manière dont elles se forment sont toutes très différentes. »
Actuellement, il n’y a que 12 systèmes binaires connus pour héberger des planètes circumbinaires. Les astronomes à l’origine de cette nouvelle découverte, décrite lundi dans la revue à comité de lecture Nature Astronomy, espèrent que cela marquera un progrès dans la recherche d’exoplanètes détectées dans ces systèmes uniques.
La grande majorité des exoplanètes que les astronomes ont découvertes dans l’univers jusqu’à présent ont été découvertes en utilisant la méthode des transits.
Cette méthode consiste à suivre la lumière des étoiles sur une longue période de temps pour mesurer si la luminosité de l’étoile diminue à un moment donné. Une baisse de luminosité qui suit un schéma spécifique suggère qu’une planète passe régulièrement devant l’étoile pendant qu’elle orbite autour d’elle.
Cependant, lorsque les astronomes ont commencé à chercher des exoplanètes, ils ont trouvé la première exoplanète, appelée Dimidium, en utilisant la méthode de la vitesse radiale.
Cette méthode repose sur l’observation des minuscules changements de position d’une étoile dans le ciel lorsqu’elle est entraînée par la gravité d’une planète en orbite. Cette interaction gravitationnelle fait osciller une étoile très légèrement, un mouvement qui peut être détecté en regardant la signature de couleur de la lumière de l’étoile. Une étoile décalée vers le rouge est plus éloignée, tandis qu’un décalage vers le bleu indique qu’elle est plus proche, car les longueurs d’onde lumineuses plus longues apparaissent plus rouges.
Si cette oscillation se produit régulièrement, cela signifie presque certainement qu’il y a une planète qui tire sur l’étoile alors qu’elle tourne autour d’elle.
Dans le passé, cette méthode était la meilleure pour détecter les grandes exoplanètes assez proches de leurs étoiles, ainsi que pour établir la masse des exoplanètes déjà détectées.
Ce qu’il n’a pas été bon pour détecter les planètes dans les systèmes binaires ou multi-étoiles, puisque dans ces systèmes, les étoiles ne sont pas seulement affectées par la gravité d’une planète, mais la gravité de l’autre étoile ou des étoiles du système.
Cette nouvelle découverte d’un système binaire avec deux planètes circumbinaires est un pas en avant pour l’enquête à vitesse radiale appelée BEBOP – qui signifie « binaires escortés par des planètes en orbite ».
Le système s’appelle officiellement TOI-1338/BEBOP-1, ce qui montre qu’il s’agit de la première entrée dans le catalogue BEBOP des planètes circumbinaires découvertes à l’aide de la méthode de la vitesse radiale.
Bien que la méthode de transit soit très fiable pour détecter les planètes, elle est également limitée dans sa portée, car elle nécessite qu’une planète passe entre son étoile sur un plan qui s’aligne avec la vue de la Terre sur cette étoile, ce qui signifie que nous pourrions manquer des planètes qui sont en orbite sur une orbite inclinée. La méthode de transit favorise également les planètes avec une période orbitale plus courte, car il est plus facile d’établir un modèle d’orbite si une planète ne prend pas des années pour terminer une orbite.
BEBOP-1c, qui fait spécifiquement référence à la plus grande des deux planètes en orbite dans ce système, n’a pas encore transité devant l’étoile, et on ne sait pas quand elle le fera. La plus petite planète n’a pas été captée par les données de vitesse radiale, mais les chercheurs ont pu déduire sa présence en utilisant les données existantes à son sujet.
On pense que le programme BEBOP est particulièrement utile pour détecter les planètes circumbinaires dans les systèmes binaires où une étoile est beaucoup plus brillante que l’autre.
« Si nous voulons percer les mystères des exo-atmosphères circumbinaires de type Tatooine, le système BEBOP-1 peut offrir un nouvel espoir », ont écrit les auteurs dans l’étude.
La planète intérieure suscite également l’intérêt car elle est éligible pour une étude atmosphérique par le télescope spatial James Webb, un développement qui pourrait aider à déterminer si la vie est possible sur cette planète. Si la NASA étudie davantage la planète intérieure, ce serait la première planète en orbite autour de deux étoiles dont l’atmosphère serait étudiée.