Des astronomes utilisant le télescope spatial Webb ont obtenu des preuves convaincantes de l’existence d’une planète de la taille de Saturne en orbite autour de l’étoile jeune et relativement proche, TWA 7. Si la découverte est confirmée, ce serait la première planète découverte par le télescope Webb par imagerie directe et la planète la moins massive jamais repérée par cette méthode.
Une équipe internationale de scientifiques dirigée par le Dr Anne-Marie Lagrange de l’Observatoire de Paris a détecté une faible source infrarouge dans le disque de débris entourant l’étoile TWA 7. Pour cette découverte, publiée dans la prestigieuse revue Nature, les scientifiques ont utilisé le coronographe de l’instrument MIRI (Mid-Infrared Instrument).
Comment la découverte a été faite
La technique utilisée par les astronomes s’appelle l’imagerie à haut contraste. Elle fonctionne en supprimant soigneusement la lumière aveuglante de l’étoile hôte avec un masque spécial, ou coronographe. Cela permet aux scientifiques de révéler des objets beaucoup plus faibles dans son voisinage immédiat qui resteraient autrement complètement invisibles.
Après avoir soustrait la lumière stellaire résiduelle à l’aide d’un traitement d’image avancé, une faible source infrarouge est apparue dans les données le 21 juin 2024. Sa position, sa luminosité et sa couleur correspondent aux prédictions théoriques pour une jeune planète dont la gravité façonne le disque de matériau environnant.
« Nos observations révèlent un candidat solide pour une planète qui façonne la structure du disque de débris de TWA 7. Sa position est exactement là où nous nous attendions à trouver une planète de cette masse », a déclaré la cheffe d’équipe Anne-Marie Lagrange.
Profil du candidat planétaire
L’objet, provisoirement nommé TWA 7b, est situé environ cinquante fois plus loin de son étoile que la Terre ne l’est du Soleil. Les premières analyses suggèrent qu’il pourrait s’agir d’une planète jeune et relativement froide, avec une masse d’environ 0,3 fois celle de Jupiter (soit environ 100 masses terrestres) et une température d’environ 47 degrés Celsius (320 Kelvin).
Fait crucial, la source est située dans une lacune de l’un des trois anneaux de poussière qui avaient déjà été découverts autour de l’étoile TWA 7 par des télescopes terrestres. La présence de telles lacunes est considérée comme le résultat de l’influence gravitationnelle de planètes en orbite qui „nettoient“ leur trajectoire.
« Ce télescope nous permet de prendre des images de planètes dont la masse est similaire à celles de notre système solaire, ce qui représente une étape passionnante dans notre compréhension des systèmes planétaires, y compris le nôtre », a ajouté la co-auteure de l’étude, Mathilde Malin, de l’université Johns Hopkins.
Pourquoi la découverte est si importante
Si l’existence de la planète TWA 7b est confirmée, ce serait le premier cas où une planète est directement liée à la formation d’un disque de débris. Cela fournirait aux scientifiques un aperçu unique des premières phases de l’évolution des systèmes planétaires. De plus, il pourrait s’agir du premier indice observé d’un disque troyen – une collection de poussière piégée sur l’orbite d’une planète.
L’étoile TWA 7 (également connue sous le nom de CE Antilae) est une cible idéale pour de telles observations. Elle est jeune (environ 6,4 millions d’années), située „seulement“ à 111 années-lumière de distance, et son disque est presque de face par rapport à nous, ce qui facilite les observations.
Cette découverte souligne les capacités exceptionnelles du télescope Webb à trouver des planètes de faible masse jamais vues auparavant. Des observations supplémentaires se concentreront sur la confirmation du statut planétaire de l’objet et sur l’affinage de ses propriétés. Même en tant que résultat préliminaire, cela montre les nouvelles frontières que le télescope Webb ouvre dans la découverte et la caractérisation des exoplanètes.
