Des chercheurs de la Penn State University annoncent la découverte d’une planète « impossible » : elle est beaucoup plus grande que son soleil, une étoile naine rouge, ne le permettrait, selon les théories actuelles sur la formation planétaire. D’après l’article publié par le magazine Sciencece une exoplanète fait 13 fois la masse de la Terre mais il orbite autour de l’étoile « supercool » LHS 3154, qui a une masse neuf fois plus petite que celle de notre Soleil.
Ainsi, la relation entre la masse de LHS 3154b -la planète nouvellement découverte- et celle de son étoile est 100 fois supérieure à celle entre la Terre et le Soleil. C’est la planète avec la plus grande masse jamais trouvée à proximité d’une naine rouge, la plus petite et la plus froide de toutes les étoiles. . « Cela nous fait réaliser à quel point nous savons peu de choses sur l’Univers », explique Suvrath Mahadevan, professeur d’astronomie et d’astrophysique à Penn State.
« Nous ne nous attendions pas à ce qu’une planète aussi lourde puisse exister autour d’une étoile de masse aussi faible », poursuit Mahadevan. Comme dans notre système solaire, il s’est formé à partir de les gros nuages de gaz et de poussière qui tournaient autour de l’étoile sous forme de disques de matière. « Mais le disque formé autour de LHS 3154 n’aurait pas dû avoir suffisamment de masse pour former cette planète. Et pourtant, il est là, nous devons donc réviser notre théorie sur la façon dont ils se forment. »
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Comparaison entre la relation entre le Soleil et la Terre, et LHS 3154 et son étoile. Université d’État de Pennsylvanie
Les chercheurs ont découvert la planète à l’aide d’un outil développé dans le propre laboratoire de Mahadevan, l’Habitable Planet Finder (HPF). Cet outil recherche les exoplanètes en orbite les étoiles les plus froides en dehors de notre système solaire, à une distance où il est possible qu’ils aient eau liquide, l’ingrédient clé de la vie, à sa surface. La combinaison entre ces éléments est idéale, explique le chercheur, pour trouver des mondes présentant ces caractéristiques à une telle distance.
« Imaginez que l’étoile soit un feu de camp. À mesure que le feu s’éteint, il faut se rapprocher pour se réchauffer. La même chose arrive aux planètes. Si l’étoile se refroidit, son orbite devra être plus proche pour que sa surface soit suffisamment chaud pour contenir de l’eau liquide » explique le chercheur. Le HPF pourra le détecter par de subtiles variations du spectre de l’étoile ou de la lumière qu’elle émet lorsque l’exoplanète passe devant elle.
« Sur la base de ce que nous avons découvert avec le HPF et d’autres instruments, nous supposons qu’un objet comme celui que nous avons découvert est extrêmement rare, donc le détecter est très excitant », explique la chercheuse Megan Delamer. « Nos théories sur la formation des planètes est en difficulté pour expliquer ce que nous voyons. » Dans le cas de LHS 3154b, son noyau planétaire dense nécessiterait plus de matière que le disque formé autour de l’étoile ne pourrait en fournir.
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De plus, les rapports poussière/masse et poussière/gaz dans le disque formé autour d’étoiles comme LHS 3154 lorsqu’elles étaient jeunes et nouvellement formées auraient dû être dix fois plus grand à ce qui a été observé former une planète d’une masse comparable à celle de celle récemment découverte par l’équipe. « C’est exactement pourquoi nous avons construit le HPF, pour découvrir comment les étoiles les plus courantes dans nos galaxies forment les planètes et pour tester nos hypothèses », conclut Mahadevan.
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