Uma estrela, sete planetas, mas tudo sem vida

Personne n’a encore vu le système HD 10180. Mais l’artiste peut toujours l’imaginer. ESO

C’est le plus riche système planétaire découvert à ce jour. Et par bien des aspects, il ressemble au nôtre. Mais les chasseurs d’exoplanètes patentés de l’Université de Genève qui viennent d’annoncer la nouvelle ne comptent pas y trouver trace de vie.

HD 10180, une étoile comme il y en a des milliards dans notre seule galaxie. Tellement banale qu’elle n’a pas d’autre nom que son numéro au catalogue dressé entre 1918 et 1924 par l’astronome amateur américain Henry Draper.

A 127 années-lumière de la Terre, dans la constellation australe de l’Hydre, cette étoile ressemble en tous points à celle qui illumine nos journées: même taille, même température, même lumière. Et depuis peu, on sait qu’elle est aussi au centre d’un système de planètes. En tout cas cinq, très probablement sept, alors que notre soleil en a huit.

L’annonce a été faite ce 24 août par les astrophysiciens de l’Université de Genève et leur équipe internationale longtemps animée par Michel Mayor, l’homme qui en 1995 découvrit, avec Didier Quéloz, la première planète orbitant autour d’une étoile autre que notre soleil.

Aujourd’hui, près de 500 de ces exoplanètes ont été identifiées, et le catalogue ne fera que s’enrichir au fil des mois.

Les profondeurs du ciel

Et pourtant, personne n’a jamais vu aucun de ces mondes, tellement lointains et peu lumineux qu’ils échappent à nos télescopes les plus puissants.

Pour les déceler, on a recours à la méthode dite des vitesses radiales (explication: cliquez «Voir les mondes invisibles», ci-contre). On mesure les variations de trajectoire d’une étoile que cause immanquablement la gravitation des planètes autour d’elle.

Cette fois encore, la découverte est due à l’œil très acéré de HARPS, le spectrographe (analyseur de lumière) conçu en consortium entre les universités de Genève et de Berne, deux partenaires français (dont l’Observatoire de Haute-Provence) et l’ESO (European Southern Observatory)

Depuis son installation en 2003 sur un télescope de l’ESO de 3,6 mètres à la Silla (Chili), cet outil extraordinaire, capable de déceler des variations de vitesse de l’ordre de 3 kilomètres à l’heure à des dizaines d’années-lumière, a déjà une centaine de nouvelles planètes à son compteur.

Mais comment fait-il pour en voir cinq, ou même sept d’un coup ?

Six ans d’observation

«Quand il n’y en a qu’une, c’est relativement simple à détecter, on a un signal sinusoïdal, explique Christophe Lovis, astrophysicien, et auteur principal de la publication sur HD 10180. Par contre, là, au début, on ne comprenait pas bien. On voyait l’étoile varier, mais de manière apparemment chaotique». On a donc continué à accumuler les données, et au fur et à mesure, on a vu les différents signaux: une périodicité à 6 jours, une autre à 16, à 50, à 120 et finalement à 600 jours».

Pour ces cinq là, les données sont claires. Et le système pourrait également comprendre deux planètes de plus, une grosse (de la taille de Jupiter) à l’extérieur, qui ferait le tour de son étoile en 2200 jours et une petite (1,4 masse terrestre), qui ne prendrait que 28 heures pour faire sa révolution, à seulement 3 millions de kilomètres de l’astre.

Pourquoi «pourrait» ? L’une de ces planètes est très loin, l’autre est très petite. Leur influence est donc très faible et difficile à mesurer. Christophe Lovis est néanmoins sûr «à 99%» de l’existence de la plus petite. «Seulement, nous ne pouvions pas encore collecter des données pendant des années», explique l’astrophysicien. Après six ans d’observations, l’équipe a donc décidé de publier ses résultats.

Le système le plus «peuplé»

Jusqu’ici, on connaissait déjà 15 systèmes à plus de trois planètes, dont un à cinq planètes. En quoi celui de HD 10180 est-il exceptionnel ?

«Ce sont de relativement petites planètes, répond Christophe Lovis. Ce qui montre bien que maintenant on est capables de détecter des systèmes complexes de petites planètes. Et les perspectives sont immenses, car il y a probablement beaucoup de systèmes de ce type».

Autre découverte intéressante: les planètes autour de HD 10180 semblent, comme dans notre propre système solaire, disposées selon la loi dite de Titius-Bode, qui stipule que, partant de l’intérieur, chaque planète se trouve deux fois plus loin du soleil que la précédente. Michel Mayor y voit une possible «signature du processus de formation de ces systèmes».

Celui de HD 10180 n’est pas pour autant un jumeau du nôtre. Les planètes y sont nettement plus proches les unes des autres. Ainsi, des cinq identifiées à coup sûr, la plus lointaine est plus proche de son étoile que ne l’est Mars du soleil. Ce qui fait dire à ses découvreurs que le nouveau système est «le plus peuplé connu à ce jour».

Et la vie ?

Mais peuplé ne veut pas encore dire habité. Les cinq planètes font entre 13 et 25 masses terrestres. Elles ont donc toutes les chances de n’être que de grosses boules de gaz, de la taille de Neptune, et totalement impropres au développement de la vie. Certes, la plus petite serait l’exoplanète la moins massive découverte à ce jour, mais là où elle doit se trouver, elle ressemble plus à un enfer de roche en fusion qu’à une jumelle de la Terre.

«Ce sera pour une autre fois», commente Christophe Lovis. Si, comme la plupart de ses collègues, il serait curieux de trouver une fois une vie extraterrestre, il le voit comme une motivation à long terme. Ce qui l’anime pour l’instant, c’est plutôt la perspective d’établir un catalogue des planètes potentiellement habitables qui sont proches de notre soleil.

Mission entamée. Et à 32 ans, le jeune astrophysicien a encore le temps de voir ce catalogue s’enrichir.
Tellement abondants sont les mondes…

Marc-André Miserez, swissinfo.ch

L’infini et au-delà

L’univers est vaste, très vaste. Et très peu «peuplé». Les distances entre les corps célestes sont immenses. Pour les énoncer, les astronomes utilisent non pas des kilomètres, mais des années-lumière, soit la distance parcourue par un grain de lumière en une année, qui est à peu près de 10’000 milliards de kilomètres.

Le soleil est à 8 minutes-lumière de nous. L’ensemble des huit planètes de notre système solaire tournent dans un disque de 8 heures-lumière de diamètre.

Au-delà, c’est le gouffre. Proxima Centauri, l’étoile la plus proche, est à 4,2 années-lumière. Et le système planétaire dont il est question dans cet article est à 127 années-lumière.

A l’échelle de la galaxie, cela reste toutefois la banlieue proche. Notre soleil et les centaines de milliards d’étoiles qui l’entourent sont compris dans une vaste structure en spirale nommée Voie Lactée, dont le diamètre dépasse les 100’000 années-lumière.

Un autre gouffre s’étend au-delà des limites galactiques. Andromède, la galaxie voisine, est à plus de 2 millions d’années-lumière. Et nos plus puissants télescopes nous permettent de déceler des galaxies distantes jusqu’à 13 milliards d’années-lumière.