Les astronomes déconcertés par une étoile minuscule et sa planète géante qui ne devrait pas exister

Quand Galilée a pointé son télescope vers Saturne et Jupiter, il venait de découvrir la nature de deux planètes géantes. Par la suite se sont ajoutés Uranus et Neptune deux autres géantes gazeuses. Depuis les astronomes s'attendent à trouver ce genre de planètes dans tous les systèmes apparentés au nôtre, avec une étoile massive au centre.

À partir de plusieurs observations, les scientifiques ont calculé un rapport entre la masse de l'étoile et la probabilité de trouver des planètes géantes gazeuses à certaines distances. On a ainsi estimé le nombre de ces planètes géantes dans notre galaxie (plusieurs centaines de milliards).

Tout allait bien jusqu'à TOI-6894b, une planète un peu plus grosse que Saturne et tournant autour d'une minuscule naine rouge, étoile qui ne fait que 1/5 de la masse de notre soleil. Cette planète gazeuse, techniquement, ne devait pas exister à proximité d'une si petite étoile.

Une question d'observations

Il est facile d'observer des étoiles brillantes et jusqu'ici c'est surtout ce que l'on a fait pour élaborer nos théories. Mais maintenant que de nouveaux appareils d'observation comme le TESS et de nouvelles techniques sont développées, il est possible de faire des observations beaucoup plus précises qu'avant, dont observer des étoiles naines rouges, peu visibles.

Il ne faut pas penser que ça se fait tout seul, le chercheur Edward Bryant a recherché plus de 91 000 naines rouges avant d'être capable de détecter une telle planète avec le concours d'un des plus gros télescopes terrestres, le ESO VLT (European Southern Observatory - Very Large Telescope) 

Le problème est que selon la théorie, une petite étoile n'offre pas les conditions pour permettre l'accrétion d'une telle planète massive; normalement les étoiles naines n'ont que des disques minces de matière qui finissent par se disperser avant qu'une planète ne puisse se former. Les scientifiques testent plusieurs hypothèses pour expliquer cette découverte, dont celle des températures de condensation plus faible aux alentours d'une naine rouge, mais jusqu'ici aucune hypothèse ne correspond suffisamment bien aux calculs pour être retenue.

Il faudra attendre une confirmation de la composition des gaz de cette planète par le télescope James Webb au cours de 2026 pour privilégier une approche plutôt qu'une autre..

En attendant, selon Daniel Bayliss, astrophysicien à l'université de Warwick (Angleterre), cette découverte remet en question le nombre déjà énorme d'exoplanètes potentielles dans notre galaxie.

Références

Galilée - https://fr.wikipedia.org/wiki/Galil%C3%A9e_(savant)

Transiting Exoplanet Survey Satellite - TESS - https://science.nasa.gov/mission/tess/

Vidéo - https://youtu.be/LY_zLR9kE1w?si=CvfoKjmPTSjmKmFQ

ESO - VLT - European Southern Observatory - Very Large Telescope - https://www.eso.org/public/teles-instr/paranal-observatory/vlt/

Planet formation across the universe happens much differently than we thought - Earth.com -  Rodielon Putol
https://www.earth.com/news/planet-formation-new-insights-mechanics-physics/

JWST - James Webb Space Telescope - https://science.nasa.gov/mission/webb/

Daniel Bayliss - https://warwick.ac.uk/fac/sci/physics/research/astro/people/bayliss/

Astronomers discover a tiny star with a giant planet that should not exist
https://www.earth.com/news/tiny-star-giant-gas-planet-toi-6894b-breaks-current-planetary-formation-rules/

Une vision de l'Univers - Thot Cursus - https://cursus.edu/fr/17762/film-une-vision-de-lunivers