Une nouvelle exoplanète détectée autour de Proxima du Centaure

Et de trois ! L’étoile la plus proche de notre système solaire – Proxima du Centaure – aurait au moins trois exoplanètes en orbite. La nouvelle candidate baptisée Proxima d serait l’exoplanète « la plus légère jamais mesurée à l'aide de la technique des vitesses radiales ».

Nous avons déjà eu l’occasion de revenir en détail sur notre système solaire, avec le Soleil qui règne sur les huit royaumes. Dans l’Univers, il existe des milliards d’autres étoiles et autant de systèmes planétaires qui gravitent autour. L’une d’entre elles – Proxima du Centaure – est particulière : c’est notre voisine la plus proche, à quatre années-lumière « seulement » de la Terre.

Si proche et si loin à la fois

Il faut remettre cette distance en perspective : cela signifie qu’il faudrait quatre ans pour y aller en partant du principe que l’on avance à la vitesse de la lumière. Si on prend comme vitesse de base celle qu’atteindra la sonde Parker Solar Probe – la plus rapide lancée par l’Homme – soit 700 000 km/h, il faudrait encore plus de 6 000 ans pour arriver à Proxima du Centaure. Hé oui, c’est bien l’étoile la plus proche de nous, en dehors du Soleil évidemment. D’autres étoiles sont à des milliards d’années-lumière.

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La découverte du jour montre que ce système semble regorger « de nouveaux mondes intéressants, à portée d'étude et d'exploration futures », se réjouit João Faria, chercheur à l'Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (Portugal). Il est également l’auteur principal de l'étude publiée aujourd’hui dans Astronomy & Astrophysics. 

Proxima d fait le tour de son étoile en cinq jours

L’European Southern Observatory (ESO) donne quelques détails techniques : « La planète nouvellement découverte, nommée Proxima d, tourne autour de Proxima Centauri à une distance d'environ quatre millions de kilomètres, soit moins d'un dixième de la distance de Mercure au Soleil. Elle se situe entre l'étoile et la zone habitable – la zone autour d'une étoile où de l'eau liquide peut exister à la surface d'une planète – et ne met que cinq jours pour effectuer une orbite autour de Proxima du Centaure ». Les scientifiques pensent qu’elle est rocheuse. 

On connaissait déjà deux exoplanètes gravitant autour de cette étoile voisine : Proxima b et c (suivant la nomenclature habituelle). La première a une masse comparable à celle de la Terre, tourne autour de son étoile en onze jours et se trouve dans la zone habitable. La seconde est pour le moment une « candidate » (comme Proxima d dont il est question aujourd’hui) « qui est sur une orbite plus longue de cinq ans autour de l'étoile ».

Proxima b a été découverte il y a plusieurs années déjà à l'aide de l'instrument HARPS sur le télescope de 3,6 mètres de l'ESO, puis confirmée en 2020 « lorsque les scientifiques ont observé le système Proxima avec un nouvel instrument plus précis sur le VLT de l'ESO - ESPRESSO (pour Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations) ».

Petite précision pour les astronomes amateurs : « Proxima est trop faiblement lumineuse pour pouvoir être observée à l’œil nu. Toutefois, elle peut être aperçue au moyen d’un petit télescope ». Pour repérer l’étoile dans la constellation australe du Centaure, l’ESO propose une carte (cherchez le petit cercle rouge).

La méthode des vitesses radiales à la rescousse

C'est justement « au cours de ces observations plus récentes effectuées avec le VLT que les astronomes ont repéré les premiers indices d'un signal correspondant à un objet ayant une orbite de cinq jours. Comme le signal était très faible, l'équipe a dû effectuer des observations de suivi avec ESPRESSO pour confirmer qu'il était dû à une planète, et non pas simplement à des changements dans l'étoile elle-même ».

Fort de ces nouvelles données, « nous avons pu confirmer ce signal comme étant celui d'un nouveau candidat planète », explique João Faria : « J'étais enthousiaste à l'idée de relever le défi de détecter un si petit signal et, ce faisant, de découvrir une exoplanète si proche de la Terre ».

Cette exoplanète serait « la plus légère jamais mesurée à l'aide de la technique des vitesses radiales, surpassant une planète récemment découverte dans le système planétaire L 98-59 ». Cette technique détecte de minuscules oscillations dans le mouvement d'une étoile créées par la force gravitationnelle d'une (exo)planète en orbite. Dans le cas de Proxima d, l’effet « est si faible qu'il ne fait bouger Proxima Centauri que d'environ 40 centimètres par seconde (1,44 kilomètre par heure) d'avant en arrière ».

Alors que revoilà la recherche de traces de vie

Pour Pedro Figueira, scientifique chargé de l'instrument ESPRESSO à l'ESO au Chili, « cette découverte est extrêmement importante […] Elle montre que la technique des vitesses radiales a le potentiel de dévoiler une population de planètes légères, comme la nôtre, qui devraient être les plus abondantes dans notre galaxie et qui peuvent potentiellement accueillir la vie telle que nous la connaissons ». 

Comme toujours avec l’ESO, l’Observatoire en profite pour faire sa pub concernant l'Extremely Large Telescope (ELT) – actuellement en construction dans le désert d’Atacama au Chili – et qui permettra de renforcer « la recherche d'autres mondes par ESPRESSO ».