Astronomie: des signes détectés de ce qui pourrait être la première planète découverte en dehors de la Voie lactée

Si les astronomes ont raison, il s'agirait de la première planète découverte en dehors de notre galaxie.

Jusqu'à présent, environ 5 000 "exoplanètes" ont été identifiées - définies comme des mondes en orbite autour d'étoiles autres que notre Soleil - mais toutes ont été localisées dans notre galaxie, la Voie lactée.

Le signal possible de la planète découverte par le télescope à rayons X Chandra de la NASA est situé dans la galaxie Messier 51, à environ 28 millions d'années-lumière de la Voie lactée.

Cette découverte est basée sur ce que l'on appelle les transits, c'est-à-dire que le passage d'une planète devant une étoile bloque une partie de la lumière de cette dernière et produit une diminution particulière de sa luminosité qui est détectable par les télescopes.

Cette technique générale a déjà été utilisée pour trouver des milliers d'exoplanètes.

L'astrophysicienne Rosanne Di Stefano et ses collègues ont recherché la diminution de la luminosité des rayons X reçus d'un type d'objet qu'ils appellent binaire à rayons X brillants .

Ces objets contiennent généralement une étoile à neutrons ou un trou noir qui attire le gaz d'une étoile compagnon en orbite à proximité. La matière située à proximité de l'étoile à neutrons ou du trou noir surchauffe et brille aux longueurs d'onde des rayons X.

Comme la région qui produit des rayons X brillants est petite, une planète passant devant elle pourrait bloquer la plupart ou la totalité des rayons X, ce qui rendrait le transit plus facile à détecter.

Les membres de l'équipe ont utilisé cette technique pour détecter l'exoplanète candidate dans un système binaire appelé M51-ULS-1.

"La méthode que nous développons et employons est la seule méthode actuellement applicable pour découvrir des systèmes planétaires dans d'autres galaxies", a déclaré à la BBC M. Di Stefano, qui fait partie du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, un institut de recherche et d'enseignement astronomique des États-Unis. Université de Harvard, aux États-Unis.

"C'est une méthode unique, spécialement conçue pour trouver des planètes autour de binaires à rayons X à n'importe quelle distance à partir de laquelle nous pouvons mesurer une courbe de lumière".

Chasse aux planètes futures

Cette binaire contient un trou noir ou une étoile à neutrons qui gravite autour d'une étoile compagnon dont la masse est environ 20 fois celle du Soleil. Une étoile à neutrons est le noyau effondré de ce qui était auparavant une étoile massive.

Le transit a duré environ trois heures, pendant lesquelles l'émission de rayons X est tombée à zéro. Sur la base de ces informations et d'autres, les astronomes estiment que la planète candidate aurait à peu près la taille de Saturne et orbiterait autour de l'étoile à neutrons ou du trou noir à environ deux fois la distance qui sépare Saturne du Soleil.

Selon M. Di Stefano, les techniques qui ont si bien réussi à trouver des exoplanètes dans la Voie lactée sont mises à mal par l'observation d'autres galaxies. Cela s'explique en partie par le fait que les grandes distances réduisent la quantité de lumière atteignant le télescope et font que de nombreux objets s'entassent dans un espace réduit (si on les observe depuis la Terre), ce qui rend difficile la résolution des étoiles individuelles.

Avec les rayons X, explique-t-il, "il peut y avoir aussi peu que quelques dizaines de sources dispersées dans la galaxie, et nous pouvons donc les définir. En outre, certaines d'entre elles sont si brillantes dans les rayons X que nous pouvons mesurer leurs courbes de lumière.

"En fin de compte, l'énorme émission de rayons X provient d'une petite région qui peut être substantiellement ou (comme dans notre cas) totalement bloquée par une planète qui passe."

Les chercheurs admettent calmement que davantage de données sont nécessaires pour vérifier cette interprétation.

L'un des plus grands défis est que la grande orbite de la planète candidate ne se croisera pas à nouveau devant son compagnon binaire avant environ 70 ans, ce qui empêche toute tentative d'effectuer une observation de suivi à court terme.

Une autre explication possible envisagée par les astronomes est que l'assombrissement a été causé par un nuage de gaz et de poussière passant devant la source de rayons X. Cependant, ils pensent que cela est peu probable.

Ils estiment toutefois que cette hypothèse est peu probable, car les caractéristiques de l'événement ne correspondent pas à celles d'un nuage de gaz.

"Nous savons que nous faisons une affirmation passionnante et audacieuse, nous espérons donc que d'autres astronomes l'examineront très attentivement", a déclaré Julia Berndtsson, co-auteur de l'étude, de l'Université de Princeton aux États-Unis.

"Nous pensons avoir des arguments solides et ce processus est en soi la façon dont la science fonctionne".

Di Stefano a déclaré que la nouvelle génération de télescopes optiques et infrarouges ne peut pas équilibrer les problèmes d'agglomération et d'obscurité, de sorte que les observations dans le spectre des rayons X resteront la principale méthode pour détecter les planètes dans d'autres galaxies.

Cependant, il a affirmé qu'une méthode connue sous le nom de microlentille pourrait également être prometteuse pour détecter des planètes en dehors de notre galaxie.