LES 4 VÉRITÉS DE BRANE

L’astronome allemand Wilhelm Gliese créa à partir de 1969 un célèbre catalogue d’étoilescontenant des astres situés à moins de 25 parsecs du Soleil, c'est-à-dire moins de 82 années-lumière environ. L’une de ces étoiles fait beaucoup parler d'elle en ce moment : Gliese 892. Elle est également connue sous la dénomination de HD219134 dans le catalogue Henry Draper (HD) — qui regroupe des données astrométriques et photométriques sur plus de 225.000 étoiles.

L'étoile HD219134 est une naine orange dont la taille correspond à 80 % de celle du Soleil et laluminosité à 21 %. Située à environ 21,3 années-lumière de la Terre, elle est visible à l'œilnu, avec une magnitude apparente 5,57 dans la constellation de Cassiopée, à faible distance (angulaire) du très reconnaissable « W ». Si l’on en croit un article déposé sur arXiv par des astronomes de l’université de Genève (UNIGE), il suffit de jeter un regard de ce côté pour avoir sous les yeux cette étoile autour de laquelle tourne la plus proche exoplanète rocheuse connue à ce jour : HD219134b.

En fait, Gliese 892 est une étoile particulièrement intéressante parce qu’elle possède un système planétaire contenant non pas une mais trois superterres ainsi qu’une géante gazeuse. La détection de ces exoplanètes s’est d’abord faite grâce à la méthode des vitesses radiales. À elle seule, cette méthode ne permet que de déterminer la période orbitale et une masse minimale pour une exoplanète (elle permet bien sûr aussi de découvrir son existence). Les astronomes se sont donc rapidement rendu compte que HD219134b bouclait une orbite autour de son étoile en seulement trois jours et qu’il pouvait s’agir d’une superterre.

Cette découverte est à porter au crédit du spectrographe Harps-N (acronyme de High Accuracy Radial velocity Planet Searcher for the Northern hemisphere, soit en français « Chercheur de planètes grâce aux vitesses radiales à haute précision pour l'hémisphère nord »). Installé auTelescopio Nazionale Galileo, télescope italien de 3,58 mètres situé à l'observatoire de Roque de los Muchachos, sur l'île de La Palma dans les Canaries, Harps-N est un cousin du fameux Harps installé dans l'hémisphère sud, au télescope de 3,6 mètres de l'ESO, au Chili.

Pour lever le doute quant à la masse de HD219134b, il fallait pouvoir observer un transitplanétaire car l’incertitude sur la masse fournie par la méthode des vitesses radiales porte sur l’angle d’inclinaison de l’exoplanète par rapport à son étoile pour un observateur. L’observation d’un transit planétaire fournissant en plus le rayon de l’exoplanète, on peut en déduire sa densité et donc vérifier que l’on est bien en présence d’une planète rocheuse et pas d’une planète océan ou encore d’une géante gazeuse.

Avec une période orbitale de trois jours seulement, il devenait possible de demander du temps d’observation au célèbre télescope Spitzer de la Nasa. C’est ainsi que les chercheurs ont pu déterminer que HD219134b était une planète 4,5 fois plus massive que la Terre, avec un diamètre 1,6 fois plus grand. Il s’agit donc d’une superterre, selon la définition adoptée par les chasseurs d’exoplanètes qui utilisent Kepler (selon leur nomenclature, cette dénomination caractérise les exoplanètes dont le rayon est compris entre 1,25 et 2 fois celui de la Terre). Au final, il apparaît que Harps-N a également détecté deux autres superterres, une de 2,7 masses terrestres orbitant en 6,7 jours et une troisième de 8,7 masses terrestres orbitant en 46,8 jours. Les chercheurs vont tenter de déterminer leur rayon en essayant de surprendre, là aussi, un transit planétaire. Quant à la géante gazeuse également détectée, elle boucle une orbite autour de Gliese 892 en un peu plus de trois ans et il semble qu’elle soit dans la classe des « minisaturnes ».

Ce système planétaire est une mine d’or potentielle pour la planétologie comparée, l’étude de la formation des exoplanètes et, bien sûr, l’exobiologie. Comme ce sysème est situé à seulement 21 années-lumière de la Terre, la prochaine génération de télescopes, comme l'E-ELT (European Extremely Large Telescope), devrait facilement être en mesure d’imager la géante. Il devrait même être possible d’analyser en partie la composition chimique des atmosphères des superterres. Connaître les densités de ces exoplanètes donnerait des contraintes cosmochimiques et physiques précieuses pour les modèles de formation planétaire dans les disques autour des jeunes étoiles.