L’exoplanète CoRoT-exo-3b comparée à Jupiter et au Soleil.

(LAM. OAMP. INSU-CNRS)

Depuis son lancement en décembre 2006, le satellite français CoRoT a identifié une cinquantaine d’objets candidats au titre de planètes extrasolaires. Leur nature exacte est cependant à confirmer par des observations au sol. Et ceci reste une oeuvre de longue haleine. Pour l’heure, cinq objets ont été officiellement reconnus comme des exoplanètes par la communauté scientifique. L’existence de CoRoT-exo-3b avait été révélée en mai 2008 par l’analyse des données du satellite scientifique CoRoT. Tous les 4 jours et 6 heures, l’astre passe devant son étoile-hôte légèrement plus grande que le Soleil. Ce sont les minuscules fluctuations apparentes de la luminosité de cette étoile qui ont permis de détecter l’exoplanète et d’étudier, ensuite, ses propriétés physiques. Des observations ultérieures au sol ont permis d’en préciser les caractéristiques. Cet objet présente environ la même taille que Jupiter mais sa masse est nettement plus élevée, 20 fois celle de la planète, et sa densité équivaut donc à… deux fois celle du plomb ! En outre, sa taille est très inférieure à celle d’une étoile avortée, de type « naine brune ». « Ce fut une vraie surprise de trouver un compagnon de cette masse si près de son étoile hôte », explique Magali Deleuil, astronome au Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (LAM), qui a dirigé l’équipe responsable de la découverte. En quinze ans d’intenses recherches sur de proches compagnons d’étoiles qui présentent des périodes orbitales de moins de 10 jours, les astronomes ont trouvé de nombreuses planètes dotées de masses au moins 12 fois inférieure à la référence usuelle de Jupiter. Ils ont également identifié des étoiles de faible masse, jusqu’à 70 fois celle de Jupiter ; mais rien entre ces deux valeurs, pour une si courte période orbitale. Certains scientifiques ont alors commencé à penser que ces objets n’existaient pas. Avec 20 fois la masse de Jupiter, CoRoT-Exo-3b ouvre le débat sur la question de sa classification : dans la catégorie des planètes ou celle des naines brunes.

(Observatoire de Paris)

Selon Hans Deeg, astronome de l’Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC), membre de l’équipe : « Cet objet pourrait bien être une naine brune de très faible masse, une « étoile ratée » qui n’a jamais été assez massive et assez chaude pour se mettre à briller comme une étoile normale. Il n’y a pas de consensus clair entre les scientifiques pour tracer la frontière exacte entre les planètes et naines brunes. Aucun objet n’avait été jusqu’ici trouvé qui soit aussi proche de cette frontière. » De son côté, le D^r. Deleuil souligne qu’« en tant que planète, CoRoT-Exo-3b serait la plus massive et la plus dense trouvée à ce jour - plus de deux fois plus dense que le plomb. Comment peut se former un tel compagnon proche, est une question ouverte ». « Il pourrait s’agir d’un objet rare », commente un autre chercheur de l’équipe, François Bouchy astronome à l’Institut d’Astrophysique de Paris (IAP), « mais pourquoi pas le premier membre d’une nouvelle famille de planètes très massives qui se forment autour des étoiles plus massives que le Soleil. Une tendance semble ainsi émerger : plus massive est l’étoile et plus massive serait la planète. »

Cette découverte a été confortée par les observations au sol au moyen d’un réseau de télescopes exploités par différents instituts de différents pays : le télescope de 1 m 93 de l’Observatoire de Haute Provence (France), le European Southern Observatory (télescopes de Paranal et La Silla au Chili), l’Observatoire de Thuringe à Tautenburg (Allemagne), le télescope Canada-France-Hawaii sur le Mauna Kea (Hawaii), ainsi qu’une série de télescopes de la classe 1 m : le télescope suisse Euler à La Silla (Chili), l’Observatoire WISE (Israël), celui de l’Agence spatiale européenne sur le Mont Teide (Tenerife) et le télescope de 80 cm de l¹Institut d’Astrophysique des îles Canaries.