32 nouvelles exoplanètes découvertes

Le 19 octobre à Porto, à l'occasion d'une conférence internationale ESO/CAUP sur les exoplanètes, l'équipe qui a réalisé le "High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher", mieux connu sous le nom de HARPS, le spectrographe du télescope de 3,6 mètres de diamètre de l'ESO, annonce l'incroyable découverte de 32 nouvelles exoplanètes, confirmant de manière incontestable la suprématie mondiale de HARPS parmi les "chasseurs" de planètes. Ce résultat accroît également d'un impressionnant 30% le nombre de planètes de faible masse connues. Durant les cinq dernières années, HARPS a repéré plus de 75 des quelques 400 exoplanètes maintenant connues.


"HARPS est un instrument unique d'une extrême précision, idéal pour découvrir des mondes extraterrestres," déclare Stéphane Udry, le scientifique qui a fait l'annonce. "Nous avons maintenant terminé notre programme initial de cinq ans dont le succès a été bien au-delà de nos espérances."

La dernière fournée d'exoplanètes annoncée aujourd'hui ne comprend pas moins de 32 nouvelles découvertes. En prenant en compte ces nouveaux résultats, les données fournies par HARPS ont permis la découverte de plus de 75 exoplanètes dans plus de 30 systèmes planétaires différents. En particulier, grâce à son incroyable précision, la recherche de petites planètes, celles ayant une masse égale à quelques masses terrestres, connues comme des super-Terres et des planètes semblables à Neptune, a reçu un coup de pouce considérable. HARPS a facilité la découverte de 24 des 28 planètes de masse inférieure à 20 masses terrestres connues. Comme dans le cas des super-Terres détectées précédemment, la plupart des nouveaux candidats de faible masse se trouve dans des systèmes à planètes multiples, contenant jusqu'à cinq planètes par système.

En 1999, l'ESO a lancé un appel à projets pour la réalisation d'un spectrographe de haute résolution extrêmement précis, pour le télescope de 3,6 mètres de diamètre de l'ESO à La Silla au Chili. Michel Mayor, de l'Observatoire de Genève, a piloté un consortium pour construire HARPS, qui fut installé en 2003. HARPS a très vite été capable de mesurer le mouvement d'avant en arrière des étoiles en détectant les faibles variations, aussi infimes que 3,5 km/heure, de leur vitesse radiale, un rythme bien tranquille pour un piéton. Une telle précision est cruciale pour découvrir des exoplanètes .La méthode des vitesses radiales, en détectant les infimes variations de la vitesse radiale d'une étoile qui oscille faiblement du fait de la légère attraction gravitationnelle d'une exoplanète (invisible), a été la méthode de détection des exoplanètes la plus prolifique.

Pour avoir construit cet instrument, 100 nuits d'observation par an pendant cinq ans ont été attribuées au consortium HARPS pour mener l'une des plus ambitieuses recherches systématiques d'exoplanètes jamais réalisées au monde, en mesurant, à maintes reprises, la vitesse radiale de centaines d'étoiles susceptibles d'héberger des systèmes planétaires.

Le succès de ce programme a très vite été révélé. L'équipe de Michel Mayor a découvert, entre autres, en 2004, la première super-Terre autour de µ Ara (ESO 22/04) ; en 2006, le trio de Neptune autour de HD 69830 (ESO 18/06) ; en 2007, Gliese 581d, la première super-Terre située dans la zone habitable d'une petite étoile ESO 22/07) ; et en 2009, Gliese 581e, la plus légère des exoplanètes jamais détectées autour d'une étoile normale (ESO 15/09). Plus récemment, ils ont trouvé un monde potentiellement couvert de lave, d'une densité similaire à celle de la Terre (ESO33/09).

"Ces observations ont fourni aux astronomes un véritable aperçu de la diversité des systèmes planétaires et nous aide à comprendre comment ils peuvent se former" déclare Nuno Santos, un membre de l'équipe.

Le consortium HARPS a accordé une grande attention à la sélection de ses cibles, avec plusieurs sous programmes destinés à chercher des planètes autour d'étoiles similaires au Soleil, d'étoiles naines de faible masse ou d'étoiles contenant moins de métaux que le Soleil. Le nombre d'exoplanètes connues, en orbite autour d'étoiles de faible masse – aussi appelées Naines M – a également considérablement augmenté, incluant une poignée de super-Terres et quelques planètes géantes, remettant en cause la théorie de la formation planétaire.

"En ciblant des Naines M et en exploitant la précision de HARPS nous avons été capables de chercher des exoplanètes de masse et de température correspondant aux super-Terres, certaines même proches de, voire dans, la zone habitable autour de leur étoile" déclare Xavier Bonfils, un des auteurs de l'annonce.

Cette équipe a trouvé trois candidats exoplanètes autour d'étoiles ayant un faible teneur en métaux. Ce type d'étoiles est supposé être moins favorable à la formation de planètes, qui se forment dans le disque riche en métaux autour de jeunes étoiles. Toutefois, des planètes de masse supérieure à plusieurs fois la masse de Jupiter ont été trouvées en orbite autour d'étoiles à faible teneur en métaux, posant une contrainte importante pour les modèles de formation planétaire.

Bien que la première phase du programme d'observation soit maintenant officiellement terminée, l'équipe va poursuivre ses efforts avec deux Grands Programmes de l'ESO, recherchant des super-Terres autour d'étoiles semblables au Soleil et de naines M. Quelques nouvelles annonces sont également d'ores et déjà prévues dans les prochains mois à partir des mesures de ces cinq dernières années. Il n'y a aucun doute que HARPS va continuer à orienter le champ des découvertes d'expolanètes, spécialement en poussant vers la détection de planètes de type terrestre.

Plus d'informations

Cette découverte a été annoncée hier à la conférence ESO/CAUP “Towards Other Earths: perspectives and limitations in the ELT era", se déroulant à Porto, au Portugal du 19 au 23 octobre 2009. Cette conférence traite de la nouvelle génération d'instruments et de télescopes qui sont actuellement en train d'être conçus et construits par différentes équipes à travers le monde pour permettre la découverte d'autres Terres et plus particulièrement du télescope géant européen, l'E-ELT. Ces nouvelles planètes sont présentées simultanément par Michel Mayor au symposium international “Heirs of Galileo: Frontiers of Astronomy”, à Madrid en Espagne.

Cette recherche est présentée dans une série de huit articles soumis à l'Astronomy and Astrophysics journal.