Découverte de deux nouveaux mondes rocheux tempérés

L’étoile, également appelée TOI-4306 ou SPECULOOS-2, est la deuxième étoile la plus cool trouvée pour héberger des planètes, après la célèbre TRAPPIST-1. Cette découverte rare fait l’objet d’une prochaine publication dans la revue Astronomie & Astrophysique.

La planète intérieure du système, appelée LP 890-9b, est environ 30 % plus grande que la Terre et effectue une orbite autour de l’étoile en seulement 2,7 jours. Cette première planète a été initialement identifiée comme une planète candidate possible par le Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) de la NASA, une mission spatiale à la recherche d’exoplanètes en orbite autour d’étoiles proches. Ce candidat a été confirmé et caractérisé par les télescopes SPECULOOS (Search for habitable Planets EClipsing ULtra-cOOl Stars), dont l’un est opéré par l’Université de Birmingham. Les chercheurs de SPECULOOS ont ensuite utilisé leurs télescopes pour rechercher d’autres planètes en transit dans le système qui auraient été manquées par TESS.

“TESS recherche des exoplanètes par la méthode des transits, en surveillant simultanément la luminosité de milliers d’étoiles, en recherchant les légers obscurcissements qui pourraient être provoqués par des planètes passant devant leurs étoiles”, explique Laetitia Delrez, chercheuse postdoctorale à l’Université de Liège. , et l’auteur principal de l’article.

“Cependant, un suivi avec des télescopes au sol est souvent nécessaire pour confirmer la nature planétaire des candidats détectés et affiner les mesures de leurs tailles et propriétés orbitales.”

Ce suivi est particulièrement important dans le cas d’étoiles très froides, comme LP 890-9, qui émettent l’essentiel de leur lumière dans le proche infrarouge et pour lesquelles TESS a une sensibilité assez limitée.

Les télescopes du projet SPECULOOS, installés à l’Observatoire Paranal de l’ESO au Chili et sur l’île de Tenerife, sont optimisés pour observer ce type d’étoiles avec une grande précision, grâce à des caméras très sensibles dans le proche infrarouge.

“L’objectif de SPECULOOS est de rechercher des planètes terrestres potentiellement habitables transitant par certaines des étoiles les plus petites et les plus froides du voisinage solaire, comme le système planétaire TRAPPIST-1, que nous avons découvert en 2016”, rappelle Michaël Gillon, de l’Université de Liège, et chercheur principal du projet SPECULOOS. “Cette stratégie est motivée par le fait que de telles planètes sont particulièrement bien adaptées aux études détaillées de leurs atmosphères et à la recherche d’éventuelles traces chimiques de vie avec de grands observatoires, tels que le télescope spatial James Webb (JWST).”

Les observations de LP 890-9 recueillies par SPECULOOS se sont avérées fructueuses car non seulement elles ont confirmé la première planète, mais elles ont été critiques pour la détection d’une seconde planète jusqu’alors inconnue. Cette deuxième planète, LP 890-9c (rebaptisée SPECULOOS-2c par les chercheurs de SPECULOOS), est de taille similaire à la première (environ 40% plus grande que la Terre) mais a une période orbitale plus longue d’environ 8,5 jours. Cette période orbitale, confirmée plus tard avec l’instrument MuSCAT3 à Hawaï, place la planète dans la soi-disant “zone habitable” autour de son étoile.

“La zone habitable est un concept selon lequel une planète aux conditions géologiques et atmosphériques similaires à la Terre aurait une température de surface permettant à l’eau de rester liquide pendant des milliards d’années” explique Amaury Triaud, professeur d’exoplanétologie à l’université de Birmingham et dirigeant de le groupe de travail SPECULOOS qui a programmé les observations menant à la découverte de la deuxième planète. “Cela nous donne une licence pour observer davantage et découvrir si la planète a une atmosphère, et si oui, pour étudier son contenu et évaluer son habitabilité.”

La prochaine étape sera d’étudier l’atmosphère de cette planète, par exemple avec le JWST, pour lequel LP 890-9c apparaît comme la deuxième cible la plus favorable parmi les planètes terrestres potentiellement habitables connues à ce jour, dépassée seulement par le TRAPPIST- 1 planètes (dont le professeur Triaud a également été co-découvreur).

“Il est important de détecter un maximum de mondes terrestres tempérés pour étudier la diversité des climats des exoplanètes, et à terme être en mesure de mesurer la fréquence d’émergence de la biologie dans le Cosmos”, ajoute le professeur Triaud.