Planète en vue...
Crédit: Elgard Weisse, pierres du Saint-Laurent
Lu dans le Figaro Sciences et vie
SEULEMENT cinq fois et demi la masse de la Terre. La 172e planète extrasolaire, découverte l'été dernier par deux astronomes français et danois, Pascal Fouqué, du laboratoire d'astrophysique de Toulouse et Tarbes (CNRS-université Paul-Sabatier), et Kristian Woller, du Niels Bohr Institute, est aussi la plus petite jamais détectée à ce jour.
Mais plus que sa taille en tant que telle, c'est sa nature qui intéresse les scientifiques au plus haut point. OGLE-2005-BLG-390 Lb, du nom de l'étoile autour de laquelle elle gravite à environ 28 000 années-lumière de nous, est en effet solide, comme le sont la Terre, la Lune, Mercure, Mars et Vénus. En outre, sa température glaciale, de l'ordre de - 220 °C, indique qu'elle est probablement composée de roches et de glaces.
Si la présence de planètes telluriques dans un autre système solaire que le nôtre a toujours été jugée hautement probable, personne n'avait réussi jusqu'à présent à prouver formellement leur existence. La plupart des exoplanètes déjà recensées sont des géantes gazeuses, à l'instar de Saturne ou de Jupiter, dont la masse est de 300 fois supérieure à celle de la Terre.
Découverte en juin dernier, la planète Gliese 876 d, qui détenait jusqu'alors le record de petitesse avec seulement huit fois la masse terrestre, était déjà une bonne candidate. Mais avec OGLE-2005-BLG-390 Lb, le doute n'est plus permis. «Au-dessous de dix à quinze fois la masse de la Terre, on ne peut plus avoir affaire à une géante gazeuse. Car, au moment de sa formation, la force d'attraction de la planète était trop faible pour lui permettre de retenir les gaz de la nébuleuse originelle», explique Pascal Fouqué, qui publie aujourd'hui sa découverte dans Nature avec 72 autres astronomes français et étrangers de onze pays collaborant au programme Planet (pour Probing Lensing Anomalies NETwork).
Pour arriver à ce beau résultat, l'équipe dirigée par Jean-Philippe Beaulieu, de l'Institut d'astrophysique de Paris (CNRS-université Paris-VI), a montré que OGLE-2005-BLG-390 Lb met dix ans à tourner autour de son étoile et qu'elle en est relativement éloignée : environ 2,5 unités astronomiques (UA), c'est-à-dire deux fois et demi la distance Terre-Soleil.
«Etoile lentille»
Il s'agit, là encore, d'une nouveauté ! En effet, les plus petites exoplanètes détectées jusqu'ici, de taille inférieure à Neptune (17 fois la masse terrestre), étaient toutes situées à moins de 0,15 UA de leur étoile, soit une distance très proche. C'est notamment le cas de mu-Arae C, repérée en août 2004 par l'équipe de Michel Mayor, de l'observatoire de Genève (qui découvrit, il y a un peu plus de dix ans, la première exoplanète) : celle-ci tourne autour de son soleil en seulement... neuf jours et demi. Or les modèles suggèrent que les planètes froides de taille modeste, comparables à la Terre, se trouvent à une distance comprise entre 1 et 10 UA de leur étoile. Toute la difficulté, cependant, est de parvenir à détecter des corps aussi petits dans l'immensité de l'univers. Pour cela, les astronomes de Planet ont eu recours à la méthode dite des lentilles gravitationnelles, qui se révèle plus sensible que celle de la vitesse radiale, couramment utilisée depuis dix ans mais qui ne peut repérer que les planètes suffisamment grosses ou proches de leur étoile.
Le principe repose sur la théorie de la relativité générale d'Einstein, selon laquelle tout corps massif dévie les rayons lumineux qui passent dans son voisinage. Dans le cas présent, l'étoile OGLE-2005-BLG-390 Lb est actuellement située devant une autre étoile beaucoup plus massive, située en arrière-plan, dont elle courbe la lumière à la manière d'une lentille optique. Si une planète gravite autour de cette «étoile lentille», il s'ensuit une légère amplification du signal lumineux repérable au moyen d'un télescope.
C'est ce qui s'est passé cet été lorsque les astronomes de l'équipe américano-polonaise OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment), qui surveillent chaque nuit l'éclat de plus de 20 millions d'étoiles de notre galaxie, ont signalé une «anomalie» sur l'une d'entre elles à Pascal Fouqué et Kristian Woller. Quelques semaines plus tard, après un suivi continu de cette portion de ciel effectuée par une batterie de cinq télescopes installés dans l'hémisphère Sud, les astronomes avaient acquis la certitude qu'il s'agissait bien d'une planète. Et pas n'importe laquelle !