L’Institut Herzberg d’astrophysique du CNRC dévoile l’image d’une quatrième exoplanète orbitant autour de l’étoile HR 8799
Une image de HR 8799e, obtenue grâce au télescope Keck, raffinée en utilisant le système d’optique adaptive du CNRC et qui montre les quatres planètes confirmées. Les flèches illustrent les orbites possibles des planètes au cours de la prochaine décennie. Référence graphique : L’IHA-CNRC, C. Marois et Keck Observatory
Une équipe internationale d’astronomes a découvert une quatrième planète géante, HR 8799e, hors du système solaire. Cette nouvelle planète rejoint les trois qui figuraient sur les premières images jamais prises d’un système planétaire gravitant autour d’une autre étoile que le soleil. Les planètes en question tournent autour de l’étoile HR 8799, située à environ 129 années-lumière de la Terre et à peine visible à l’œil nu.
L’équipe internationale incluait l’astronome Christian Marois, du Conseil national de recherches du Canada (CNRC), à Victoria (C.-B.), ainsi que des astronomes de l’Université de la Californie à Los Angeles (UCLA), du Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) et de l’Observatoire Lowell. Leur découverte a fait l’objet d’un article publié aujourd’hui dans Nature (en anglais seulement). Les images de la quatrième planète ont été saisies à l’Observatoire W. M. Keck de Hawaï.
Les quatre planètes qui orbitent autour de HR 8799 ont à peu près la même taille et leur masse équivaut à cinq à sept fois celle de Jupiter, la plus grosse planète du système solaire. HR 8799e se trouve plus près de son étoile que les trois autres. Si elle tournait autour du soleil, on la retrouverait entre Saturne et Uranus.
« Avec la découverte du système HR 8799, en 2008, nous avons franchi un jalon dans la quête d’autres mondes », a déclaré Christian Marois, astronome au CNRC. M. Marois est l’auteur principal du nouvel article. On lui doit aussi le logiciel de traitement qui rehausse la qualité des images et a permis la découverte. « Les photos de la nouvelle planète intérieure marquent le point culminant de dix années d’innovations, de progrès constants en vue d’optimiser chaque aspect de l’observation et de l’analyse. Comparativement à ce qui était réalisable auparavant, on peut désormais détecter des planètes plus près que jamais de leur astre et de plus en plus éloignées du système solaire. »
La découverte de cette quatrième planète géante accentue davantage la remarquable ressemblance entre le système planétaire HR 8799 et le nôtre. Le système de HR 8799 semble une version agrandit du système solaire. « Outre quatre planètes géantes, les deux systèmes possèdent deux ceintures de débris faites de petits corps rocheux ou glacés dans un amas de particules de poussière », a précisé le co-auteur de l’article, Ben Zuckerman, qui enseigne la physique et l’astronomie à l’UCLA. La masse du système planétaire HR 8799 est considérablement plus grande que celle du système solaire – combinées, les quatre géantes pourraient être vingt fois plus massives, tandis que les ceintures de débris sont beaucoup plus vastes que leurs contreparties solaires.
« Les quatre énormes planètes s’attirent mutuellement par leur gravité », ajoute le co-auteur Quinn Konopacky, chercheur postdoctoral au LLNL. « Nous ignorons si ce système durera des milliards d’années ou se séparera au bout de quelques millions. La stabilité orbitale des planètes de HR 8799 se précisera au cours des décennies à venir, grâce à l’intérêt que leur porteront les astronomes. »
L’origine des quatre planètes géantes demeure une énigme qu’aucun des deux principaux modèles de formation des planètes ne parvient à résoudre. Bruce Macintosh, du LLNL, qui signe aussi l’article, a avoué qu’aucun modèle simple ne peut expliquer la genèse des quatre planètes à leur emplacement actuel. Les théoriciens de l’astronomie n’auront pas la tâche facile s’ils veulent élucider le mystère.
Selon Travis Barman, un théoricien de l’Observatoire Lowell spécialisé dans les exoplanètes et co-auteur de l’étude, les images mentionnées précédemment portent la science des exoplanètes, c’est-à-dire l’étude des planètes situées hors du système solaire, à l’ère de la caractérisation. En effet, dorénavant, les astronomes pourront examiner directement les propriétés atmosphériques des quatre géantes, à peu près aussi jeunes les unes que les autres et constituées des mêmes matériaux.
L’analyse détaillée des propriétés de HR 8799e ne sera pas aisée, car cette planète luit assez faiblement et tourne très près de son étoile. Pour surmonter ces difficultés, une équipe pilotée par M. Macintosh, à laquelle participent le CNRC et plusieurs institutions américaines, fabrique un nouvel instrument, très perfectionné, baptisé « imageur de planètes Gemini », pour l’Observatoire Gemini. L’appareil bloquera physiquement la lumière stellaire pour autoriser une détection rapide et une caractérisation détaillée des planètes semblables à HR 8799e. L’imageur de planètes Gemini devrait être installé au télescope Gemini Sud, au Chili, vers la fin de 2011. « Nous prévoyons une avalanche de découvertes avec cet instrument. HR 8799 n’est vraiment qu’un début, la pointe de l’iceberg », conclut M. Marois.
Source: communiqué de presse du CNRC
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