Un jumeau de Jupiter découvert autour d’un jumeau solaire

Une équipe internationale d’astronomes a identifié, au moyen du télescope de 3,6 mètres de l’ESO, une planète semblable à Jupiter. Cette planète en orbite autour de l’étoile HIP 11915 en est éloignée de la même distance que Jupiter l’est du Soleil. HIP 11915 est elle-même semblable à notre Soleil. Les théories actuelles stipulent que la formation de planètes de masse voisine de celle de Jupiter influe grandement sur l’architecture des systèmes planétaires. L’existence, autour d’une étoile de type Soleil, d’une planète dotée d’une masse et de caractéristiques orbitales semblables à celles de Jupiter, laisse entrevoir la possibilité que le système de planètes en orbite autour de cette étoile soit similaire à notre propre Système Solaire. HIP 11915 a le même âge que Soleil. En outre, sa composition, proche de celle du Soleil, permet d’envisager l’existence de planètes rocheuses plus proches de l’étoile.

Les missions de recherche d’exoplanètes ont à ce jour permis de découvrir des systèmes planétaires dont les régions intérieures sont peuplées de planètes massives – de l’ordre de plusieurs masses terrestres [1]. Or, de petites planètes rocheuses peuplent le cœur de notre Système Solaire, tandis que les géantes gazeuses telle Jupiter se trouvent reléguées dans les régions extérieures.

Les théories les plus récentes stipulent que l’ordonnancement des objets de notre Système Solaire, si propice à l’apparition et au développement de la vie, résulte de la présence de Jupiter et de l’effet gravitationnel que cette géante gazeuse a produit sur le Système Solaire lors de sa phase de formation. Ainsi donc, le fait de détecter un jumeau de Jupiter constituerait un pas important vers la découverte d’un système planétaire semblable au nôtre.

Une équipe pilotée par le Brésil a ciblé sa recherche sur les étoiles de type Soleil dans le but de détecter des systèmes planétaires semblables à notre Système Solaire. Elle vient de découvrir une planète dotée d’une masse voisine de celle de Jupiter [2], en orbite autour d’une étoile de type Soleil, HIP 11915, et située à une distance presque identique à celle qui sépare Jupiter de notre Soleil. Cette découverte a été faite au moyen de HARPS, l’un des instruments chasseurs de planètes les plus précis au monde, qui équipe le télescope de 3,6 mètres de l’ESO à l’Observatoire de La Silla au Chili.

De nombreuses planètes semblables à Jupiter ont été détectées [3] à des distances variées d’étoiles de type Soleil. Toutefois, cette planète nouvellement découverte, en particulier sa masse et la distance qui la sépare de son étoile hôte, ainsi que la similitude de l’étoile hôte et du Soleil, constituent l’analogue le plus précis à ce jour de notre Soleil et de Jupiter.

L’étoile autour de laquelle orbite la planète, le jumeau solaire HIP 11915, est caractérisée par une masse et un âge quasiment identiques à ceux du Soleil. En outre, cette étoile arbore une composition voisine de celle du Soleil. Il est possible que la signature chimique de notre Soleil résulte en partie de la présence de planètes rocheuses dans le Système Solaire, ce qui permet d’envisager la possibilité de l’existence de planètes rocheuses autour de HIP 11915.

Aux dire de Jorge Melendez de l’Université de Sao Paulo au Brésil, leader de l’équipe et co-auteur de l’article, “la recherche d’une Terre 2.0, et d’un Système Solaire complet 2.0, constitue l’un des défis les plus excitants de l’astronomie. Nous sommes ravis de concourir à cette recherche de premier plan, rendue possible grâce aux installations astronomiques mises à notre disposition par l’ESO.” [4]

Megan Bedell de l’Université de Chicago et auteur principal de l’article, conclut ainsi : “Après deux décennies de traque d’exoplanètes, et grâce à la stabilité, à long terme, de chasseurs d’exoplanètes tel HARPS, nous parvenons enfin à détecter des géantes gazeuses de longues périodes semblables à celles qui peuplent notre Système Solaire. Ce formidable résultat augure de la future découverte d’autres systèmes solaires.”

Des observations plus poussées sont requises pour confirmer et contraindre cette découverte. Il n’en reste pas moins que HIP 11915 constitue, à l’heure actuelle, l’étoile la plus susceptible d’abriter un système planétaire semblable au nôtre.

Notes
[1] Les techniques actuelles permettent de détecter de grosses planètes massives situées à proximité de leurs étoiles hôtes. La détection de petites planètes de faible masse demeure, aujourd’hui encore, au-delà de nos capacités. Les planètes géantes qui orbitent loin de leur étoile hôte sont également plus difficiles à déceler. En conséquence, la plupart des exoplanètes découvertes à ce jour sont grosses et massives, et voisines de leur étoile.

[2] La planète a été détectée grâce à la faible oscillation que son mouvement de révolution imprime à son étoile hôte. L’inclinaison de l’orbite de la planète étant inconnue, seule une limite inférieure à sa masse peut être avancée. Il est intéressant de noter que l’activité de l’étoile, liée aux variations de son champ magnétique, pourrait être à l’origine du signal attribué à la planète. Bien que les astronomes aient procédé à l’ensemble des tests connus, cette hypothèse ne peut être totalement écartée.

[3] Autour de HD 154345 orbite un autre jumeau de Jupiter, décrit ici.

[4] Depuis la signature de l’accord d’adhésion du Brésil en décembre 2010, l’astronomie brésilienne dispose d’un plein accès aux instruments de l’ESO.

Plus d’informations
Ce travail de recherche a fait l’objet d’un article intitulé “The Solar Twin Planet Search II. A Jupiter twin around a solar twin”, par M. Bedell et al., à paraître dans la revue Astronomy and Astrophysics.