source : Techno-Sciences

L'image d'une probable exoplanète (Un exoplanète ou planète (Selon la dernière définition de l'Union astronomique internationale (UAI), « une planète est un corps céleste (a)...) extrasolaire désigne une planète orbitant autour d'une étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une énorme boule de plasma comme...) autre que le Soleil.) autour de l'étoile Bêta Pictoris, éloignée de celle-ci en distance projetée de seulement 8 fois la distance Soleil-Terre et ayant 8 fois la masse (La masse est une propriété fondamentale de la matière qui se manifeste à la fois par l'inertie des corps et leur...) de Jupiter, vient d'être réalisée par une équipe française, conduite par une chercheuse du CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de...) du Laboratoire d'Astrophysique (L’astrophysique est une branche interdisciplinaire de l'astronomie qui concerne principalement la physique et...) de Grenoble. Cette image a été obtenue à partir de l'analyse de données provenant du Very Large Telescope de l'ESO équipé de l'instrument NACO disposant d'un système d'Optique Adaptative (L'optique adaptative est une technique qui permet de corriger en temps réel les déformations évolutives et...) performant (développé par un consortium de laboratoires français dans les années 2000). Ce résultat sera publié dans Astronomy and Astrophysics Letters.

Connaître les mécanismes physiques qui sont à la clé de la formation des systèmes planétaires est un enjeu important en astronomie (Avec plus de 6 000 ans d'Histoire, l'astronomie est probablement la plus ancienne des sciences naturelles, ses origines...). Cette formation planétaire passe par un stade (Un stade (du grec ancien στ?διον stadion, du verbe ?στημι istêmi,...) d'accrétion (L'accrétion désigne en astrophysique, en géologie et en météorologie l'accroissement par apport de matière.) de la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont...) dans un disque protoplanétaire (Les étoiles se forment à partir d'un nuage de gaz et de poussières dont la partie centrale s'effondre sur elle-même....) entourant la jeune étoile: la détection simultanée d'un disque et d'exoplanètes donne des contraintes fortes.

Bêta Pictoris, à 70 années-lumière de nous, est une étoile assez jeune, environ 12 millions d'années, entourée d'un disque de poussière qui à bien des égards peut être considéré comme un prototype. Il présente une zone interne relativement vide (Le vide est avant tout un concept philosophique. Il désigne l'absence de matière.) de poussière autour de l'étoile jusqu'à une cinquantaine d'unités astronomiques(une UA = distance Soleil-Terre, 150 millions de km.), ainsi que des déformations, des caractères qui peuvent être expliqués par la présence d'une exoplanète sur une orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que décrit dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous...) proche et légèrement inclinée. En outre, la présence de gaz produit par l'évaporation (L'évaporation est un passage progressif de l'état liquide à l'état gazeux. Elle est différente de l'ébullition qui est...) de comètes ou les regroupements de poussière silicatée sur des orbites spécifiques, proches de l'étoile suggèrent également la présence d'une exoplanète de type Jupiter sur une orbite vers 10 UA... Mais jusqu'à présent une telle planète n'avait pas été détectée.

Une équipe française conduite par une astronome, directeur de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de...) au CNRS, a re-analysé des observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide...) de Bêta Pictoris faites avec le Very Large Telescope (ESO) avec l'instrument NACO. Cette nouvelle analyse a permis de détecter ce qui pourrait être l'exoplanète la plus proche d'une étoile jamais imagée.

L'excellente qualité des images corrigées par optique adaptative permet d'assurer avec un bon niveau de confiance la fiabilité de cette source si faible dans le halo de l'étoile: les étapes cruciales d'analyse des données ont été refaites indépendamment par d'autres membres de l'équipe, et sur différents jeux de données afin d'écarter l'éventualité d'un artefact (Un artéfact ou artefact est un effet (lat. factum) artificiel (lat. ars, artis ). Le terme artéfact désigne à l'origine...). La dernière question consiste à s'assurer que cette source n'est pas un objet beaucoup plus lointain (ou plus proche) que l'étoile, apparaissant, par hasard (Dans le langage ordinaire, le mot hasard est utilisé pour exprimer un manque apparent, sinon de causes, au moins de...), projeté juste à côté. La probabilité (Probabilité vient du latin probare (prouver, ou tester). Le mot probable signifie « qui peut se produire »...) d'une telle coïncidence est très faible étant donnée (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose,...) la séparation (D'une manière générale, le mot séparation désigne une action consistant à séparer quelque chose ou son résultat. Plus...) de la source, et plus encore que cette source apparaisse dans l'alignement du disque de poussière. En outre, des observations obtenues par le Hubble (Le télescope spatial Hubble (en anglais, Hubble Space Telescope ou HST) est un télescope en orbite à environ 600...) Space Telescope (NASA/ESA) à une époque différente, ne révèlent aucune source dans le visible, à la position d'une telle source, et excluent avec une bonne probabilité que la source détectée ici puisse être une étoile de fond.

A la distance de Bêta Pictoris, le flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie,...) de la source indique une masse d'une planète géante (Branche asymptotique des géantes, naines blanches, nébuleuses planétaires) (8 fois Jupiter) à une séparation projetée de seulement 8 UA, soit la distance Saturne-Soleil à une température (La température d'un système est une fonction croissante du degré d'agitation thermique des particules, c'est-à-dire de...) d'environ 1500 K. Ces caractéristiques sont tout à fait celles de la planète tant attendue pour expliquer les particularités du disque de poussière entourant Bêta Pictoris, étudié depuis des années. De plus, se situant dans une zone similaire à celle de nos planètes géantes dans notre système solaire (Le système solaire est le nom donné au système planétaire composé du Soleil et des objets célestes gravitant autour de...), on peut envisager qu'elle se soit formée dans le disque proto-planétaire (par accrétion sur un coeur solide ou bien par des instabilités hydrodynamiques), alors que dans le cas de planètes massives beaucoup plus séparées des mécanismes de formation très différents (plus proches de ceux intervenant dans la formation d'étoiles binaires) pourraient être à l'oeuvre.

L'obtention d'une image d'une exoplanète aussi proche de son étoile est une avancée importante car elle permet d'obtenir de nouvelles contraintes sur les modes de formation des planètes et renforce encore la nécessité de développer des instruments de nouvelle génération qui équiperont les télescopes actuels et futurs, pour espérer dans un avenir proche détecter des planètes moins massives et plus froides...