chanter le radiotélescope LOFAR (Low Frequency Array) dirigé par les Pays-Bas, les astronomes ont découvert des ondes radio inhabituelles provenant de l'étoile naine rouge voisine GJ1151. Les ondes radio portent la signature révélatrice des aurores causées par une interaction entre une étoile et sa planète. L'émission radio d'une interaction étoile-planète est prédite depuis plus de trente ans mais c'est la première fois que les astronomes parviennent à en discerner la signature. Cette méthode, possible uniquement avec un radiotélescope sensible comme LOFAR, ouvre la porte à une nouvelle façon de découvrir les exoplanètes dans la zone habitable et d'étudier l'environnement dans lequel elles existent.

Les naines rouges sont le type d'étoile le plus abondant dans notre Voie lactée, mais beaucoup plus petit et plus frais que notre propre Soleil. Cela signifie qu'une planète est habitable, il doit être significativement plus proche de son étoile que la Terre ne l'est du Soleil. Les naines rouges ont également des champs magnétiques beaucoup plus forts que le Soleil, ce qui signifie, une planète habitable autour d'une naine rouge est exposée à une intense activité magnétique. Cela peut chauffer la planète et même éroder son atmosphère. Les émissions radio associées à ce processus sont l'un des rares outils disponibles pour évaluer la puissance de cet effet.

"Le mouvement de la planète à travers le puissant champ magnétique d'une naine rouge agit comme un moteur électrique de la même manière qu'une dynamo de bicyclette. Cela génère un courant énorme qui alimente les aurores et les émissions radio sur l'étoile." dit le Dr Harish Vedantham, l'auteur principal de l'étude et un scientifique de l'Institut néerlandais de radioastronomie (ASTRON).

Grâce au faible champ magnétique du Soleil et à la plus grande distance des planètes, des courants similaires ne sont pas générés dans le système solaire. Cependant, l'interaction de la lune Io de Jupiter avec le champ magnétique de Jupiter génère une émission radio tout aussi lumineuse, éclipsant même le Soleil à des fréquences suffisamment basses.

"Nous avons adapté les connaissances issues de décennies d'observations radio de Jupiter au cas de cette étoile", a déclaré le Dr Joe Callingham, Stagiaire postdoctoral ASTRON et co-auteur de l'étude. "Une version agrandie de Jupiter-Io a longtemps été prédite pour exister sous la forme d'un système étoile-planète, et l'émission que nous avons observée correspond très bien à la théorie."

Le groupe se concentre maintenant sur la recherche d'émissions similaires d'autres étoiles. "Nous savons maintenant que presque toutes les naines rouges hébergent des planètes terrestres, il doit donc y avoir d'autres étoiles montrant une émission similaire. Nous voulons savoir comment cela impacte notre recherche d'une autre Terre autour d'une autre étoile », explique le Dr Callingham.

L'équipe utilise des images de l'étude en cours du ciel du nord appelée LOFAR Two Meter Sky Survey (LoTSS) dont le Dr Tim Shimwell, Scientifique du personnel d'ASTRON et co-auteur de l'étude, est le scientifique principal. "Avec la sensibilité de LOFAR, nous nous attendons à trouver environ 100 de ces systèmes dans le voisinage solaire. LOFAR sera le meilleur jeu en ville pour une telle science jusqu'à ce que le Square Kilometer Array soit mis en ligne », déclare le Dr Shimwell.

Le groupe s'attend à ce que cette nouvelle méthode de détection des exoplanètes ouvre une nouvelle voie pour comprendre l'environnement des exoplanètes. "L'objectif à long terme est de déterminer quel impact l'activité magnétique de l'étoile a sur l'habitabilité d'une exoplanète, et les émissions radio sont une grosse pièce de ce puzzle." a déclaré le Dr Vedantham. "Nos travaux ont montré que cela est viable avec la nouvelle génération de radiotélescopes, et nous met sur une voie passionnante."