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Des exoplanètes semblables à la Terre pourraient être plus répandues dans la Voie lactée qu’on ne le pensait jusqu’à présent, rapportent des astronomes dans une nouvelle étude.

Les chercheurs ont découvert une super-Terre inhabituelle orbitant autour de son étoile à une distance semblable à celle de Jupiter, une plage orbitale pour laquelle seule la fréquence des grandes planètes – géantes gazeuses et géantes de glace – a été déterminée jusqu’à présent.

Nous avons trouvé une « super-Terre », c’est-à-dire plus grande que notre planète mais plus petite que Neptune, à un endroit où seules des planètes des milliers ou des centaines de fois plus massives que la Terre avaient été découvertes auparavant », explique l’auteur principal et astrophysicien Weicheng Zang, du Centre d’astrophysique de Harvard et du Smithsonian Center for Astrophysics (CfA).

En plus d’avoir trouvé ce monde apparemment étrange, les auteurs ont combiné leur découverte avec un échantillon plus large de données d’exoplanètes provenant d’un relevé de microlentilles. Leurs conclusions indiquent que cette planète n’est peut-être pas si excentrique que cela.

Les chercheurs ont étudié les variations de la luminosité apparente de l’étoile hôte de la planète, qu’ils ont intégrées à des données plus larges provenant de l’étude KMTNet (Korea Microlensing Telescope Network), un trio de télescopes situés en Australie, au Chili et en Afrique du Sud.

En examinant les rapports de masse entre un grand nombre d’exoplanètes et d’étoiles hôtes, les chercheurs ont jeté un nouvel éclairage sur la démographie planétaire de notre galaxie.

Leurs résultats suggèrent que les super-Terres ne se limitent pas à des orbites à courte période près de leur étoile hôte, ce qui est le cas pour la plupart d’entre elles. Ces intrigantes exoplanètes peuvent également exister plus loin, avec des périodes orbitales plus proches de celles des géantes gazeuses de notre système solaire.

Il est généralement plus difficile de détecter des planètes orbitant loin de leur étoile, mais sur la base de cette étude, Zang et ses collègues estiment qu’une étoile sur trois dans la Voie lactée devrait abriter une super-Terre avec une orbite semblable à celle de Jupiter.

« Les scientifiques savaient qu’il y avait plus de petites planètes que de grosses, mais dans cette étude, nous avons pu montrer que dans ce schéma général, il y a des excès et des déficits », explique Andrew Gould, astronome à l’Ohio State University et coauteur de l’étude. « C’est très intéressant.

L’étude s’est appuyée sur un phénomène appelé microlentille gravitationnelle, dans lequel un objet céleste massif (servant de lentille) passe entre un observateur et un objet brillant en arrière-plan, comme une étoile.

Si la lentille est suffisamment massive, son champ gravitationnel déforme suffisamment l’espace-temps pour que la trajectoire de la lumière provenant de la source d’arrière-plan s’incurve sur son chemin vers l’observateur, comme la lumière qui se courbe à travers une loupe. Cela crée un pic temporaire dans la luminosité de l’objet, qui peut durer quelques minutes ou quelques mois, en fonction de l’alignement.

La nouvelle étude se concentre sur un événement de microlentille appelé OGLE-2016-BLG-0007, détecté pour la première fois au début de l’année 2016.

Les événements de microlentille sont rares et seule une fraction des exoplanètes connues a été détectée de cette manière. La technique est toutefois bien adaptée pour révéler les exoplanètes en orbite plus éloignée de leur étoile.

La nouvelle étude est la plus importante de ce type à ce jour, avec trois fois plus d’exoplanètes que les échantillons précédents, y compris de nombreuses exoplanètes plus petites.

Alors que les recherches précédentes ont montré comment les étoiles peuvent accueillir des exoplanètes de tailles diverses sur des orbites relativement étroites, la nouvelle étude met en évidence une diversité – et une profusion – de planètes comparables dans les régions extérieures de ces systèmes planétaires.

« Cette mesure de la population planétaire, depuis les planètes un peu plus grandes que la Terre jusqu’à la taille de Jupiter et au-delà, nous montre que les planètes, et en particulier les super-Terres, sur des orbites en dehors de l’orbite terrestre sont abondantes dans la galaxie », explique Jennifer Yee, co-auteur de l’étude et astronome observatrice à l’Observatoire d’astrophysique Smithsonian du CfA.

Le terme « super-Terre » fait généralement référence à la masse d’une exoplanète, et non à ses conditions de surface ou à son habitabilité, sur lesquelles peu de détails sont disponibles.

Néanmoins, ce type de recherche peut contribuer à démystifier la formation et la distribution des planètes dans la Voie lactée, en s’appuyant sur ce que notre propre système solaire peut nous apprendre.

« Ce résultat suggère que sur des orbites semblables à celles de Jupiter, la plupart des systèmes planétaires pourraient ne pas refléter notre système solaire », explique le coauteur Youn Kil Jung, de l’Institut coréen d’astronomie et de sciences spatiales, qui exploite le KMTNet.

Ces résultats suggèrent que notre galaxie pourrait regorger d’une grande variété d’exoplanètes. Elles fournissent également des indices sur la manière dont les différents types d’exoplanètes se forment, mais nous avons besoin de beaucoup plus de données, ce qui est plus facile à dire qu’à faire.

« Trouver une étoile à microlentille est difficile. Trouver une étoile à microlentille avec une planète est difficile au carré », explique Richard Pogge, un astronome de l’État de l’Ohio, coauteur de l’étude. « Nous devons examiner des centaines de millions d’étoiles pour en trouver ne serait-ce qu’une centaine.

L’étude a été publiée dans Science.

Adaptation Terra Projects

Source : https://www.sciencealert.com/

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