superterre autour de l'étoile la plus proche
La détection d'une possible deuxième exoplanète autour de Proxima du Centaure, l'étoile la plus proche du Système solaire (4,2 années-lumière), a été annoncée par deux astronomes lors de la conférence Breakthrough Discuss qui s'est tenue du 11 au 12 avril en Californie, rapporte Scientific American. L'exoplanète présumée, pour l'instant au statut de candidate, a reçu le nom de Proxima c. La première exoplanète confirmée dans le système de Proxima du Centaure, découverte en 2016, se nomme Proxima b.
Proxima c ferait 6 masses terrestres et entre donc dans la catégorie des superterres (entre une et dix fois la masse de la Terre). Les astronomes ont décelé sa présence par les légères oscillations qu'elle produit sur son étoile en la tirant par attraction gravitationnelle. Proxima c serait un monde froid et peu propice à la vie puisqu'elle se situe à 1,5 unité astronomique (UA) de Proxima du Centaure, soit 1,5 fois la distance Terre-Soleil. Par comparaison, Proxima b, dont la masse est égale à 1,3 fois celle de la Terre, se situe dans la zone habitable à une distance de 0,05 UA de son étoile, mais on soupçonne que les violentes éruptions de cette dernière empêchent la vie de s'y développer. Proxima du Centaure est une naine rouge plus petite et moins lumineuse que le Soleil, mais beaucoup plus capricieuse.
Une exoplanète habitable autour de Proxima du Centaure ? Cherchez-la...
Actuellement, l'exoplanète habitable connue la plus proche de la Terre est à environ 14 années-lumière. Plus près de nous, l'étoile Proxima du Centaure pourrait en posséder également une ou plusieurs mais, pour l'instant, les indices sont encore trop faibles. Une nouvelle campagne de recherche va ainsi être menée entre janvier et avril 2016 et, fait plus rare, le grand public pourra suivre pas à pas la progression de l'enquête. Une initiative de culture scientifique qui vise à témoigner de la passion et la persévérance habitant les chercheurs à travers toutes leurs démarches.
Esocast : comment les exoplanètes sont-elles détectées ? Les découvertes d'exoplanètes, qui tournent autour d'autres étoiles, se multiplient. Les scientifiques de l’Eso (European southern observatory ou Observatoire européen austral) utilisent diverses techniques afin de les mettre en évidence. Les explications dans cet épisode d’Esocast.
Avec Mars, planète rouge située à seulement quelques dizaines de millions de kilomètres de la Terre, Proxima du Centaure (aussi appelée Alpha Centauri C, Proxima Centauri ou Proxima) est sans aucun doute l'une des destinations préférées d'Homo Sapiens dans de nombreux récits de science-fiction, d'exploration ou de relations avec des formes de vie extraterrestre. La raison est simple : 4,2 années-lumière seulement nous séparent de l'étoile la plus proche de notre Système solaire, une naine rouge dans le système triple Alpha du Centaure (Alpha Centauri A et B sont à 4,3 années-lumière). Bien entendu, la question de savoir si nous sommes seuls dans l’univers et, plus encore, si nous avons des voisins « à la porte d'à côté » ne taraude pas uniquement les auteurs de science-fiction. Nombre d'astronomes et exobiologistes s'interrogent à ce sujet depuis longtemps et tentent de déterminer si oui ou non cette petite étoile voisine - bien que proche, Proxima n'est pas visible à l'œil nu - possède une ou plusieurs planètes, dont une qui pourrait être une rocheuse dans la zone habitable (région d'une étoile où pourrait exister de l'eau à l’état liquide). Pas très loin de là, Alpha du Centaure B est soupçonnée d'être entourée d'une superterre.
Des recherches pour débusquer des exoplanètes autour de Proxima du Centaure ont déjà été entreprises, suggérant la présence d'un petit compagnon. Avec le concours du télescope spatial Hubble, en employant la méthode de microlentille gravitationnelle, une étude a été menée en octobre 2014 et sera renouvelée en février prochain à la faveur du passage d'une étoile (lire à ce sujet : « Hubble découvrira-t-il une exoterre autour de Proxima du Centaure ? »).
Partager l’excitation de la recherche avec le public
Parallèlement, une campagne de grande envergure s'est ouverte le 15 janvier 2016 et, puisque nous sommes (presque) tous intrigués par cette question de voisinage, les scientifiques membres de ce programme ont choisi de partager quasiment en temps réel le fruit de leurs recherches avec le grand public. Plus précisément, il s'agit de le convier dans les coulisses de cette enquête afin de montrer les étapes préliminaires à l'obtention de ce « fruit » : le résultat publié dans une revue scientifique.
Entre janvier et avril 2016, l'équipe internationale, coordonnée par Guillem Anglada-Escude, bénéficiera des performances du fameux « chasseur d'exoplanètes » Harps (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher), greffé sur le télescope de 3,6 mètres de diamètre de l'observatoire de La Silla, au Chili, et aussi d'une petite armée de télescopes robotisés répartis dans le monde entier. Alors que Harps traque, au moyen de la méthode de vitesse radiale, les moindres oscillations de la naine rouge, d'autres télescopes comme Bootes (Burst Optical Observer and Transient Exploring System) et le LCOGT (Las Cumbres Observatory Global Telescope Network) sont en charge de surveiller chaque nuit les changements de luminosité de cet astre voisin. Il s'agit en effet de ne pas prendre des éruptions et des tempêtes stellaires pour des indices d'une ou plusieurs planètes en orbite. En effet, ce type d'étoiles, récurrent dans la Galaxie, n'en est pas avare - ce qui, par ailleurs, n'est pas sans poser problème pour les mondes habitables qui graviteraient autour...
Naturellement les données collectées seront disséquées au cours des mois suivants par les chercheurs et, enfin, leurs conclusions transmises à des comités de lecture dans l'antichambre de revues scientifiques, en attendant leurs publications. « Nous voulons partager l'enthousiasme de la recherche avec le public et montrer comment la science fonctionne en coulisse : les essais, les erreurs et les efforts continus qui sont nécessaires pour les découvertes dont les gens entendent parler en temps normal dans les journaux, explique dans le communiqué Guillem Anglada-Escude. De cette façon, nous espérons encourager plus de monde vers les sujets de STEM [sciences, technologies, ingénierie, mathématiques, NDLR] et de science en général ». Le chercheur prévient qu'il est possible que les investigations ne donnent rien et qu'à terme, ils rentrent bredouilles de cette chasse, néanmoins « le fait que nous puissions chercher de tels objets si petits avec une précision si extrême est tout simplement ahurissant ».
Un « point rouge pâle »
Un blog a été ouvert pour rendre compte des observations et aussi expliquer la démarche scientifique, évoquer les exoplanètes, leurs étoiles hôtes et les perspectives dans ce domaine (projets, instruments, télescopes en chantier...). Sur les réseaux sociaux, notamment Twitter, on peut d'ores et déjà suivre la progression du projet et les observations sur le compte @pale_reddot et le hashtag #PaleRedDot.
La campagne a été baptisée « Pale Red Dot » (point rouge pâle, en français) en écho au célèbre « Pale Blue Dot » (point bleu pâle), surnom donné à la Terre apparaissant sur le portrait de famille réalisé par Voyager 1 en 1990 après avoir dépassé Neptune. Distante aujourd'hui de 20,1 milliards de km (134 UA, 37 heures-lumière) de son berceau, notre biosphère, la sonde poursuit son destin interstellaire. Dans quelque 40.000 ans, elle devrait passer à 1,6 année-lumière de l'étoile AC+79 3888 situées au sein de la constellation de la Girafe. Si nous entreprenions dès aujourd'hui un voyage vers Proxima à l'actuelle vitesse de croisière de la sonde (près de 60.000 km/h), nous n'arriverions à destination que dans environ 76.000 ans... On ne sait pas encore ce qui nous y attend.
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Proxima du Centaure, l'étoile voisine, photographiée par Hubble
Étoile la plus proche du système solaire, Proxima du Centaure est invisible à l'œil nu. Mais la faible luminosité de cette timide naine rouge cache une activité importante. Grâce à l'acuité visuelle du télescope spatial Hubble, des astronomes ont dressé un portrait plus complet de notre petite voisine.
Distante de 4,22 années-lumière du Soleil (soit 270.000 UA, ou unités astronomiques ; en comparaison, Pluton est à environ 49 UA), cette étoile de type naine rouge est aussi désignée sous le nom d'Alpha Centauri C. Cette lettre témoigne de son appartenance au système triple éponyme dominé par Alpha Centauri A et B, des étoiles plus chaudes célèbres pour leur luminosité, situées à 4,36 années-lumière de la Terre.
Les chercheurs estiment qu'environ 15.000 unités astronomiques séparent ces deux étoiles de Proxima. Les projections des mouvements de nos étoiles voisines montrent que dans plus de 26.000 ans, notre proximité avec l'ensemble sera encore plus grande ; 3,11 années-lumière ! Quelques dizaines de milliers d'années plus tard, ce sera le tour de Ross 248.
Une naine rouge petite mais costaude
Bien que proche de nous, Proxima du Centaure est impossible à observer à l'œil nu. De magnitude 11, sa luminosité peut varier d'un jour à l'autre du fait de son activité intrinsèque tangible. Huit fois plus petite que notre Soleil pour une masse équivalente à 12,3 % de celui-ci, l'étoile est entièrement occupée par la zone de convection. Le champ magnétique occasionné la rend particulièrement éruptive, si bien que plus de 80 % de sa surface serait active, rythmée par des éruptions gigantesques.
La longévité de cette étoile de classe spectrale M5 Ve est exceptionnelle. Sa faible masse lui assure encore... 4.000 milliards d'années d'espérance de vie (300 fois l'âge actuel de notre univers), à l'instar de nombre de ses discrets congénères éparpillés dans la galaxie.
Voilà un an, une équipe d'astronomes annonçait avoir débusqué une planète d'une masse comparable à la Terre en orbite autour d'Alpha Centauri B, en poussant à ses limites le spectrographe Harps de l'Eso. Pour nous y rendre, cela prendrait environ 76.000 ans à la vitesse de la sonde spatiale Voyager 1. En atteignant 10 % de la vitesse de la lumière, 42 années seulement seraient nécessaires !
Etoiles : la diversité du monde stellaire
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Contrairement aux apparences, toutes les étoiles qui piquent un beau ciel nocturne ne se ressemblent pas. Les étoiles forment une grande famille, constituée d'éléments aux caractéristiques très variables d'un cas à l'autre. Si tout cela peut sembler complexe à première vue, on peut comprendre cette diversité dans les grandes lignes à partir de quelques considérations physiques.
DossiersEtoiles : la diversité du monde stellaire
Contrairement aux apparences, toutes les étoiles qui piquent un beau ciel nocturne ne se ressemblent pas. Les étoiles forment une grande famille, constituée d'éléments aux caractéristiques très variables d'un cas à l'autre.
Si tout cela peut sembler complexe à première vue, on peut comprendre cette diversité dans les grandes lignes à partir de quelques considérations physiques. Nous verrons que l'âge et la masse permettent de comprendre l'apparence des étoiles et leur diversité.
Dans ce dossier vous pourrez découvrir que les étoiles ne se ressemblent pas toutes, comment y voir clair dans toute cette zoologie, le temps qu'a pris cette évolution....
Sciences
Toutes les étoiles ne se ressemblent pas
Dossier - Etoiles : la diversité du monde stellaire
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Contrairement aux apparences, toutes les étoiles qui piquent un beau ciel nocturne ne se ressemblent pas. Les étoiles forment une grande famille, constituée d'éléments aux caractéristiques très variables d'un cas à l'autre. Si tout cela peut sembler complexe à première vue, on peut comprendre cette diversité dans les grandes lignes à partir de quelques considérations physiques.
Quand on observe les étoiles avec les moyens modernes, on se trouve face à toute une variété d'étoiles : des petites, des plus grosses, des bleues, des rouges, des blanches ou des jaunes comme notre Soleil. On parlera ainsi de "naines blanches", ou de "géantes rouges".
Essayons déjà de nous faire une idée de ce que représentent ces termes. Commençons par la taille. Nous prendrons comme référence notre bon vieux Soleil, d'abord parce qu'il nous réchauffe de ses rayons, et aussi parce que le Soleil est une étoile somme toute assez banale, assez moyenne. Donc pour parler de la taille d'une étoile, nous l'exprimerons en fonction de celle du Soleil, plus précisément de son rayon RO (qui vaut, en unités "humaines", 700 000 km). Une étoile géante peut atteindre des tailles de l'ordre de plusieurs dizaines de rayons solaires (RO), jusqu'à même plusieurs centaines de RO pour les plus grosses (Antarès, une super-géante, atteint 700 fois le diamètre du Soleil). A l'inverse, les étoiles de la famille du Soleil auront des tailles comparables, d'une fraction de RO à quelques RO. Les naines blanches (un cas spécial sur lequel nous reviendrons) sont elles très petites, typiquement cent fois plus petites que le Soleil. Pour ce qui est de la couleur, celle-ci est en fait une traduction de la température de surface.
Cependant, en physique les correspondances de couleur sont différentes de celles en vigueur dans une salle de bain : une étoile bleue est chaude, une étoile rouge est (relativement) froide. En surface, les étoiles les plus chaudes culminent à 20 ou 30000 degrés, à comparer à notre Soleil dont la surface est aux alentours de 5800 degrés. Les étoiles les plus froides descendent jusqu'à 3 ou 4000 degrés. Ainsi, une géante rouge typique sera une étoile dont la taille est de l'ordre de la dizaine de fois celle du Soleil alors que sa température de surface tourne autour des 4000 degrés. Une naine blanche sera elle assez chaude mais sa taille sera comparable à celle de la Terre: quelques milliers de kilomètres de diamètre.
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