Une deuxième planète dans le système extrasolaire le plus près de notre Soleil?

Représentation artistique de Proxima Centauri b, une planète de type terrestre en orbite autour de l’étoile la plus près du Soleil. Crédits: ESO/ M. Kornmesser.

Une étude publiée dans le magazine Science en janvier 2020 menée par Mario Damasso, un astrophysicien de INAF-Osservatorio Astrofisico di Torino en Italie, prétend avoir découvert une deuxième planète de faible masse autour de l’étoile Proxima Centauri.

Proxima Centauri est une petite étoile, de type naine rouge. Il s’agit de l’étoile la plus près du Soleil. Située à seulement 4,2 années-lumière de notre étoile, elle fait partie d’un système triple, puisque Proxima Centauri est elle-même en orbite autour du système binaire formé par Alpha Centauri A et B. La proximité de Proxima Centauri en fait une cible de choix pour la recherche de compagnons planétaires. Cette étoile a donc été étudié sans relâche dans les quinze dernières années, que ce soit avec la méthode de la vélocimétrie, de l’imagerie directe ou de la méthode astrométrique.

En 2016, une première planète a été découverte autour de Proxima Centauri. Il s’agit d’une planète tempérée ayant une masse d’un moins 1,3 fois la masse de la Terre. Elle est située à 0,05 unité astronomique (soit la distance Terre-Soleil) de son étoile, ce qui la place dans la zone habitable de son étoile. Il s’agit donc de l’exoplanète la plus près de notre système solaire et d’une des cibles les plus intéressantes pour la caractérisation de son atmosphère et la recherche de signatures liées à la vie.

La découverte

L’article publié en janvier 2020 dans la revue Science et mené par par Mario Damasso, un astrophysicien de INAF-Osservatorio Astrofisico di Torino en Italie, rapporte la découverte possible d’une seconde planète autour de Proxima Centauri. En utilisant des données s’étalant sur près de 17 ans provenant des spectrographes HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher), installé sur le télescope de 3,6m de La Silla au Chili, et UVES (Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph), installé au télescope VLT au Chili, les auteurs ont mis à jour un signal différent du signal associé à la planète déjà connue. Ce nouveau signal pourrait être lié à l’activité même de l’étoile ou à un compagnon planétaire. Basé sur des analyses statistiques de la courbe de lumière de Proxima Centauri, les auteurs ont conclu que l’activité de l’étoile a une périodicité sur une échelle de 234 jours, ce qui est beaucoup plus court que la période du signal détecté de 5,2 années. La prochaine hypothèse est que le signal pourrait provenir de la présence d’un compagnon planétaire. Pour créer le signal, cette planète devrait avoir une masse minimale d’environ six fois la masse de la Terre et une période de révolution de 5,2 ans.

Est-ce vraiment une planète?

Des observations supplémentaires seront nécessaires afin de confirmer la nature planétaire du signal détecté. En effet, bien que les analyses jusqu’à maintenant montre que le signal n’est pas dû à l’activité de l’étoile, les effets des cycles d’activités des étoiles froides qui tournent lentement sur elles-mêmes, comme Proxima Centauri, sont peu connus.

Représentation artistique de l’observatoire Gaia. Crédit: ESA–D. Ducros, 2013.

L’existence de cette candidate présente des défis pour les théories de formation des super-Terres. Proxima Centauri c serait une des super-Terres ayant une des plus longues périodes de révolution. Il s’agirait aussi de la première planète de type super-Terre située bien plus loin que la ligne des glaces (l’endroit où une espèce chimique est assez loin de son étoile pour qu’elle passe de l’état gazeux à l’état solide). La nouvelle planète serait située dix fois plus loin que la ligne des glaces. Il s’agit d’une découverte surprenante puisque les modèles actuels suggèrent que les super-Terres se forment à la ligne des glaces, là où une grande quantité de matière s’accumule.

Et la suite?

Afin de confirmer la nature planétaire du signal, plus de mesures seront nécessaires. Les données astrométriques, soit des données très précises de la position de Proxima Centauri, permettront de savoir si la planète c est réelle. Les données récoltées par l’observatoire spatial Gaia lors de la durée nominale de la mission devraient pouvoir détecter clairement le signal de la planète c.

Pour en savoir plus

Article scientifique en question: https://advances.sciencemag.org/content/6/3/eaax7467 (en anglais seulement).