L'existence d'une planète de la taille de la Terre autour de l'étoile la plus proche du Soleil, Proxima Centauri, a été confirmée par une équipe internationale de scientifiques comprenant des chercheurs de l'Université de Genève (UNIGE). Les résultats, Publié dans Astronomie &Astrophysique , révèlent que la planète en question, Proxima b, a une masse de 1,17 masse terrestre et se situe dans la zone habitable de son étoile, sur laquelle il orbite en 11,2 jours.

Cette percée a été possible grâce à des mesures de vitesse radiale d'une précision sans précédent à l'aide d'ESPRESSO, le spectrographe de fabrication suisse, le plus précis actuellement en service, qui est installé sur le Very Large Telescope au Chili. Proxima b a été détecté pour la première fois il y a quatre ans au moyen d'un spectrographe plus ancien, HARPES, également développé par l'équipe basée à Genève, qui mesurait une faible perturbation de la vitesse de l'étoile, suggérant la présence d'un compagnon.

Le spectrographe ESPRESSO a effectué des mesures de vitesse radiale sur l'étoile Proxima Centauri, qui n'est qu'à 4,2 années-lumière du soleil, avec une précision de 30 centimètres par seconde (cm/s), environ trois fois plus de précision que celle obtenue avec HARPS, le même type d'instrument mais de la génération précédente.

« Nous étions déjà très contents de la performance de HARPS, responsable de la découverte de centaines d'exoplanètes au cours des 17 dernières années, " dit Francesco Pepe, professeur au Département d'Astronomie de la Faculté des Sciences de l'UNIGE et responsable d'ESPRESSO. « Nous sommes vraiment ravis qu'ESPRESSO puisse produire des mesures encore meilleures, et c'est gratifiant et juste récompense pour le travail d'équipe qui a duré près de 10 ans."

Alejandro Suarez Mascareño, l'auteur principal de l'article, dit, "Confirmer l'existence de Proxima b était une tâche importante, et c'est l'une des planètes les plus intéressantes connues dans le voisinage solaire."

Les mesures effectuées par ESPRESSO ont précisé que la masse minimale de Proxima b est de 1,17 masse terrestre (l'estimation précédente était de 1,3) et qu'elle orbite autour de son étoile en seulement 11,2 jours.

« ESPRESSO a permis de mesurer la masse de la planète avec une précision supérieure au dixième de la masse de la Terre, " dit Michel Maire, lauréat du prix Nobel de physique en 2019, professeur honoraire à la Faculté des sciences et « architecte » de tous les instruments de type ESPRESSO. "C'est complètement inouï."

Et la vie dans tout ça ?

Bien que Proxima b soit environ 20 fois plus proche de son étoile que la Terre ne l'est du Soleil, il reçoit une énergie comparable, de sorte que sa température de surface pourrait signifier que l'eau (s'il y en a) est sous forme liquide par endroits et pourrait, donc, vie portuaire.

Ayant dit cela, bien que Proxima b soit un candidat idéal pour la recherche de biomarqueurs, il reste encore un long chemin à parcourir avant de pouvoir suggérer que la vie a pu se développer à sa surface. En réalité, l'étoile Proxima est une naine rouge active qui bombarde sa planète de rayons X, recevant environ 400 fois plus que la Terre.

« Y a-t-il une atmosphère qui protège la planète de ces rayons mortels ? dit Christophe Lovis, chercheur au Département d'Astronomie de l'UNIGE et responsable des performances scientifiques et du traitement des données d'ESPRESSO. "Et si cette atmosphère existe, contient-il les éléments chimiques qui favorisent le développement de la vie (oxygène, par exemple)? Depuis combien de temps ces conditions favorables existent-elles ? Nous allons aborder toutes ces questions, notamment avec l'aide des futurs instruments comme le spectromètre RISTRETTO, que nous allons construire spécialement pour détecter la lumière émise par Proxima b, et LOCATION, qui sera installé sur le futur télescope géant ELT de 39 m que l'Observatoire européen austral (ESO) est en train de construire au Chili."

Surprise :existe-t-il une deuxième planète ?

En attendant, la précision des mesures effectuées par ESPRESSO pourrait entraîner une autre surprise. L'équipe a trouvé la preuve d'un deuxième signal dans les données, sans pouvoir en établir la cause définitive. "Si le signal était d'origine planétaire, cette autre planète potentielle accompagnant Proxima b aurait une masse inférieure au tiers de la masse de la Terre. Ce serait alors la plus petite planète jamais mesurée par la méthode de la vitesse radiale, " dit le professeur Pépé.

Il est à noter que ESPRESSO, qui est devenu opérationnel en 2017, n'en est qu'à ses balbutiements et ces premiers résultats ouvrent déjà des opportunités insoupçonnées. La route a été parcourue à un rythme effréné depuis la découverte de la première planète extrasolaire par Michel Mayor et Didier Queloz, tous deux du Département d'Astronomie de l'UNIGE. En 1995, la planète géante gazeuse 51Peg b a été détectée à l'aide du spectrographe ELODIE avec une précision de 10 mètres par seconde (m/s). Aujourd'hui ESPRESSO, avec ses 30 cm/s (et bientôt 10 après les derniers réglages) permettra peut-être d'explorer des mondes qui rappellent la Terre.