Image d'une probable planète autour d'une étoile similaire au Soleil

Trois scientifiques de l'Université de Toronto ont utilisé le télescope Gemini North sur le Mauna Kea à Hawaii pour prendre des images de la jeune étoile 1RXS J160929.1-210524 (qui se tient à environ 500 années-lumière de la Terre) et d'un candidat compagnon de cette étoile.

Ils ont également obtenu des spectres pour confirmer la nature du compagnon, lequel a une masse d'environ 8 fois celle de Jupiter, et se tient approximativement à 330 fois la distance Terre-Soleil de son étoile. (En comparaison, la planète la plus éloignée de notre Système solaire, Neptune, orbite autour du Soleil à seulement 30 fois la distance Terre-Soleil). L'étoile parente est semblable en masse au Soleil, mais est beaucoup plus jeune.


"C'est la première fois que nous voyons directement un objet de masse planétaire dans une orbite probable autour d'une étoile comme notre Soleil," commente David Lafrenière, auteur principal d'un papier soumis à Astrophysical Journal Letters et également posté en ligne. "Si nous confirmons que cet objet est en effet gravitationnellement lié à l'étoile, ce serait un pas en avant important."

L'existence d'un compagnon de masse planétaire si loin de son étoile parente est une surprise, et lance un défi aux modèles théoriques de la formation d'étoiles et de planètes. "Cette découverte est encore un autre rappel de la diversité véritablement remarquable des systèmes planétaires, et c'est un soupçon fort que la nature peut avoir plus d'un mécanisme pour produire des compagnons de masse planétaires aux étoiles normales," note Ray Jayawardhana, membre de l'équipe et l'auteur d'un prochain livre sur les planètes extrasolaires intitulé Worlds Beyond.

Les membres de l'équipe ont tiré profit de la technologie d'optique adaptative pour réduire nettement les déformations provoquées par la turbulence dans l'atmosphère terrestre. Les images et les spectres en proche infrarouge de l'objet planétaire suspecté indiquent qu'il est trop froid pour être une étoile ou même une naine brune plus massive, et qu'il est jeune.

Bien que la probabilité d'un alignement chanceux entre un tel objet et une similaire jeune étoile soit plutôt petite, il faudra jusqu'à deux ans pour vérifier que l'étoile et sa probable planète se déplacent ensemble à travers l'espace. "Naturellement il serait prématuré de dire que l'objet satellise cette étoile, mais la preuve est extrêmement convaincante. Ce sera un objet très étudié pendant les prochaines années !" ajoute Lafrenière.

Le membre de l'équipe Marten van Kerkwijk a décrit la méthode de recherche du groupe. "Nous avons visé de jeunes étoiles de sorte qu'aucun objet de masse planétaire qu'elles accueilleraient n'ait eu le temps de se refroidir, et soit ainsi toujours relativement lumineux. C'est une des raisons qui nous a permis de le voir."

Le corps de classe Jupiter a une température estimée à environ 1800 Kelvin (environ 1.500° C), beaucoup plus chaud que notre propre Jupiter, qui a une température d'environ 160 Kelvin (- 110ºC), et son étoile probable est une jeune étoile de type K7 avec une masse estimée à environ de 85% de celle de notre Soleil.

Le travail qui a conduit à cette découverte fait partie d'une étude de plus de 85 étoiles dans l'association Upper Scorpius, un groupe de jeunes étoiles formées il y a environ 5 millions d'années. Elle utilise les possibilités d'optique adaptative en haute résolution du télescope Gemini pour déterminer les différents types de compagnons qui peuvent se former autour de jeunes étoiles: étoiles, naines brunes, ou objets de masse planétaires.