172 nouvelles exoplanètes, dont 18 systèmes, dans les filets des astronomes !

Pendant neuf années entières, le télescope spatial Kepler (Nasa) a exploré notre Galaxie en quête de planètes extrasolairesplanètes extrasolaires. Parmi les candidates qu'il a débusquées, plus de 2.800 ont été confirmées. Mais 3.250 attendent toujours confirmation. Dont un lot de 172 qui vient tout juste d'être mis à jour pour la première fois par un système de détection entièrement automatisé qui a passé au crible les données archivées du télescope spatialtélescope spatial à la retraite depuis 2018.

Notons que ces observations de candidates exoplanètes ont été réalisées lors de celle que les astronomesastronomes appellent la mission K2K2 de Kepler. Une mission lancée avec des capacités limitées après une défaillance mécanique survenue sur le télescope spatial. Malgré tout, il a pu continuer à renvoyer des données utiles aux chercheurs.

Les astronomes espèrent utiliser notamment ce nouveau catalogue d’exoplanètes qui comprend au total quelque 747 candidates et 57 systèmes planétaires multiples pour mener des études « démographiques » sur les populations de planètes extrasolaires. Afin de mettre à jour des modèles de formation et d’évolution. © ArtWiz, Adobe Stockk 

Quelques exoplanètes surpenantes

Ainsi plusieurs planètes - ou systèmes planétaires puisqu'il pourrait y en avoir 18 jusqu'alors inconnus - qui figurent dans ce nouveau catalogue semblent présenter des caractéristiques étranges. À 650 années-lumière de la Terre, par exemple, le système EPIC 249559552 se compose de deux exoplanètes un peu plus petites que NeptuneNeptune. Elles orbitent autour d'une étoile semblable à notre Soleil. Prises dans une sorte de danse gravitationnelle. Une résonance orbitale qui pousse la plus proche de son étoileétoile à parcourir cinq fois son orbiteorbite pendant que l'autre ne le fait que deux fois.

Plus loin de nous, à quelque 3.500 années-lumière, le système EPIC 249731291 héberge aussi une étoile de type solaire et deux planètes géantes gazeuses. Qui gravitent plus près de leur soleilsoleil que l'orbite de MercureMercure ! Elles pourraient ainsi révéler des indices importants sur la façon dont les planètes se forment. Voire sur la façon dont elles peuvent migrer d'une orbite à une autre au cours de la longue vie des systèmes planétaires.

715 nouvelles exoplanètes détectées par Kepler

Depuis 4 ans, Kepler avait découvert environ 3.600 candidats au titre d'exoplanètes. La Nasa vient d'annoncer que 715 d'entre elles ont passé les tests, ce qui porteporte à 961 le nombre des cousines des planètes du Système solaireSystème solaire découvertes par ce satellite. Depuis la première découverte de 1995, le tableau de chasse comporte désormais plus de 1.790 exoplanètes dans la Voie lactéeVoie lactée. Voila de quoi stimuler les exobiologistes et les membres de Seti.

Article de Laurent SaccoLaurent Sacco paru le 27/02/2014

Une représentation d'artiste des systèmes d'exoplanètes découverts en analysant de façon ingénieuse les observations de Kepler. Beaucoup de ces systèmes se trouvent autour de naines rouges. © Nasa

Certains vont finir par se demander pourquoi personne n'a encore détecté le monolithe noir d'Arthur Clarke sur la LuneLune. La Nasa vient en effet d'annoncer que les archives des données prises par Kepler, entre mai 2009 et mars 2011, avaient permis de confirmer l'existence de 715 nouvelles exoplanètes.

Contrairement à la procédure habituelle, depuis un certain nombre d'années, qui veut que les découvertes d'exoplanètes débusquées par la méthode du transit planétaireméthode du transit planétaire soient confirmées au sol en utilisant la méthode des vitesses radialesméthode des vitesses radiales, il a suffi d'analyser de façon ingénieuse les observations de Kepler.

Une distribution du nombre des exoplanètes découvertes selon leurs tailles. Les plus nombreuses ont un diamètre de l'ordre de celui de Jupiter sur ce schéma. Les archives de Kepler viennent de permettre d'ajouter un nombre significatif de nouvelles exoplanètes (en orange). Celles qui étaient déjà connues sont représentées en bleu sur cet histogramme. On mesure l'apport quantitatif de Kepler. © Nasa Ames/W Stenzel

Des systèmes d'exoplanètes à transits multiples

En effet, les 715 nouvelles exoplanètes font en fait partie de systèmes planétaires multiples autour de 305 étoiles. Dans ce cas, il est possible d'utiliser des méthodes issues du calcul des probabilités et de l'analyse statistique des observations pour, à partir des seuls transits, en tirer une preuve convaincante de l'existence de ces astresastres. L'interprétation de baisses périodiques de luminositéluminosité d'un soleil comme la succession de transits d'une exoplanète est incertaine, notamment parce que l'activité des étoiles peut être plus ou moins variable. Mais lorsqu'existent des transits multiples d'exoplanètes au sein d'un système planétaire, l'incertitude sur l'interprétation de ces baisses de luminosité peu être réduite, comme l'ont montré les membres de la mission Kepler. On peut alors admettre la présence d'exoplanètes sans avoir recourt à une confirmation par la méthode des vitesses radiales.

Il y a encore quelques jours, le site de l'encyclopédie des planètes extrasolaires développé et mis à jour par l'astronome Jean Schneider et ses collègues, indiquait 1.080 exoplanètes découvertes depuis 1995. Le nombre de 2.000 planètes extrasolaires connues dans la Voie lactée n'est donc plus très loin. Kepler a d'ailleurs encore des candidats à ce titre dans ses archives de données, attendant une confirmation. Parmi celles que vient de découvrir le satellite, environ 95 % sont moins massives que Neptune (dont la taille est de l'ordre de 4 fois le diamètre de la Terre).

Les découvertes annuelles d'exoplanètes depuis 1995. En rouge, celles précédemment découvertes par Kepler et en bleu celles repérées par d'autres instruments. Les archives des observations du satellite viennent d'en livrer 715 de plus (en orange). © Nasa Ames/Seti/J Rowe

De Kepler à Seti en passant par Plato et James Webb

Quatre de ces nouvelles exoplanètes pourraient prétendre au titre d'exoterresexoterres car elles orbitent dans la zone d'habitabilitézone d'habitabilité et ont un diamètre inférieur à 2,5 fois celui de la Terre. L'une retient sans doute en particulier l'attention des exobiologistes : Kepler-296f, qui orbite autour d'une naine rougenaine rouge deux fois plus petite que le Soleil. La massemasse de cette exoplanète est encore inconnue mais son diamètre est estimé à deux fois celui de la Terre. On ne sait donc pas encore s'il s'agit d'une planète semblable à la Terre ou d'une planète océanplanète océan par exemple.

Dans quelques années, les exoplanètes déjà découvertes se dévoileront davantage grâce à la mission Cheops. Mais c'est principalement du télescope James Webb que sont attendues des révélations. Elles concerneront la composition chimique des atmosphèresatmosphères des superterres. La mission Plato de l'Esa devrait aussi contribuer à augmenter le nombre des planètes potentiellement habitables connues dans les années 2020. Surtout, ce seront des exoplanètes beaucoup plus proches de nous que celles qu'a découvertes Kepler. D'ici 10 ans, la recherche de biosignatures, voire de technosignatures, devrait donc faire un bond significatif et fournir des cibles plus précises pour les membres de Seti. À quand la découverte d'une sphère de Dyson ? Nul ne le sait. Hélas, Carl Sagan n'est plus là pour commenter ces découvertes.