Image de découverte de la planète 2M0437, qui se trouve à environ 100 fois la distance Terre-Soleil de son étoile mère. L’image a été prise avec le télescope Subaru à Maunakea. L’étoile hôte beaucoup plus brillante a été en grande partie supprimée et les quatre “pointes” sont des artefacts produits par l’optique du télescope. Crédit : Télescope Subaru et Gaidos, et al. (2021)
L’une des planètes les plus jeunes jamais découvertes autour d’une lointaine étoile infantile a été découverte par une équipe internationale de scientifiques dirigée par la faculté, les étudiants et les anciens élèves de l’Université d’Hawaï à Manoa.
Des milliers de planètes ont été découvertes autour d’autres étoiles, mais ce qui distingue celle-ci, c’est qu’elle est nouvellement formée et peut être observée directement. La planète, nommée 2M0437b, rejoint une poignée d’objets faisant progresser notre compréhension de la façon dont les planètes se forment et changent avec le temps, contribuant ainsi à jeter un nouvel éclairage sur l’origine du système solaire et de la Terre. La recherche approfondie a été récemment publiée dans Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.
“Cette découverte fortuite s’ajoute à une liste d’élite de planètes que nous pouvons observer directement avec nos télescopes”, a expliqué l’auteur principal Eric Gaidos, professeur au département des sciences de la Terre de l’UH Manoa. “En analysant la lumière de cette planète, nous pouvons dire quelque chose sur sa composition, et peut-être où et comment elle s’est formée dans un disque de gaz et de poussière disparu depuis longtemps autour de son étoile hôte.”
Les chercheurs estiment que la planète est quelques fois plus massive que Jupiter, et qu’elle s’est formée avec son étoile il y a plusieurs millions d’années, à l’époque où les principales îles hawaïennes ont émergé pour la première fois au-dessus de l’océan. La planète est si jeune qu’elle est encore chaude à cause de l’énergie libérée lors de sa formation, avec une température similaire à celle de la lave en éruption du volcan Kilauea.
Télescope Subaru et observatoire Keck à Maunakea. Crédit : Institut d’astronomie de l’Université d’Hawaï
Les principaux télescopes de Maunakea
En 2018, 2M0437b a été vu pour la première fois avec le télescope Subaru à Maunakea par le chercheur invité de l’UH Institute for Astronomy (IfA) Teruyuki Hirano. Au cours des dernières années, il a été soigneusement étudié à l’aide d’autres télescopes sur le mauna.
Gaidos et ses collaborateurs ont utilisé l’observatoire Keck sur Maunakea pour surveiller la position de l’étoile hôte alors qu’elle se déplaçait dans le ciel, confirmant que la planète 2M0437b était vraiment un compagnon de l’étoile, et non un objet plus éloigné. Les observations ont nécessité trois ans car l’étoile se déplace lentement dans le ciel.
La planète et son étoile mère reposent dans une « pépinière » stellaire appelée Taurus Cloud. 2M0437b est sur une orbite beaucoup plus large que les planètes du système solaire ; sa séparation actuelle est d’environ cent fois la distance Terre-Soleil, ce qui la rend plus facile à observer. Cependant, des optiques « adaptatives » sophistiquées sont toujours nécessaires pour compenser la distorsion d’image causée par l’atmosphère terrestre.
“Deux des plus grands télescopes du monde, la technologie d’optique adaptative et le ciel clair de Maunakea étaient tous nécessaires pour faire cette découverte”, a déclaré le co-auteur Michael Liu, astronome à l’IfA. “Nous attendons tous avec impatience d’autres découvertes de ce type et des études plus détaillées de ces planètes avec les technologies et les télescopes du futur.”
Potentiel de recherche futur
Rassembler des recherches plus approfondies sur la planète nouvellement découverte n’est peut-être pas trop loin. « Les observations avec des télescopes spatiaux tels que Nasa‘s Hubble et le prochain lancement Télescope spatial James Webb pourrait identifier les gaz dans son atmosphère et révéler si la planète a un disque formant la lune », a ajouté Gaidos.
L’étoile sur laquelle orbite 2M0437b est trop faible pour être vue à l’œil nu, mais actuellement d’Hawaï, la jeune planète et d’autres étoiles en bas âge dans le nuage du Taureau sont presque directement au-dessus de l’aube, au nord de l’étoile brillante. Hoku?ula (Aldeberan) et à l’est de l’amas d’étoiles Makali?i (Pléiades).
Référence : « Zodiacal Exoplanets in Time (ZEIT) XII : A Directly Imaged Planetary-Mass Companion to a Young Taurus M Dwarf Star » par E. Gaidos, T. Hirano, AL Kraus, M. Kuzuhara, Z. Zhang, RA Lee , M. Salama, TA Berger, SK Grunblatt, M. Ansdell, MC Liu, H. Harakawa, KW Hodapp, S. Jacobson, M. Konishi, T. Kotani, T. Kudo, T. Kurokawa, J. Nishikawa, M Omiya, T. Serizawa, M. Tamura, A. Ueda, S. Vievard, Accepté, Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.
DOI : 10.1093/mnras/stab3069
arXiv : 2110.08655
Les contributeurs à cette recherche comprennent plusieurs étudiants diplômés et anciens élèves de l’UH : Rena Lee (étudiante diplômée en sciences de la Terre), Maïssa Salama (étudiante diplômée IfA) et les anciens élèves de l’IfA Zhoujian Zhang, Travis Berger, Sam Grunblatt et Megan Ansdell.
