Les astronomes utilisant le télescope Subaru ont déterminé que les planètes semblables à la Terre du système TRAPPIST-1 ne sont pas significativement désalignées avec la rotation de l'étoile. C'est un résultat important pour comprendre l'évolution des systèmes planétaires autour des étoiles de très faible masse en général, et en particulier l'histoire des planètes TRAPPIST-1 y compris celles proches de la zone habitable.

Les étoiles comme le Soleil ne sont pas statiques, mais tourne autour d'un axe. Cette rotation est plus visible lorsqu'il y a des caractéristiques comme des taches solaires à la surface de l'étoile. Dans le système solaire, les orbites de toutes les planètes sont alignées à 6 degrés près avec la rotation du Soleil. Dans le passé, on supposait que les orbites planétaires seraient alignées avec la rotation de l'étoile, mais il existe maintenant de nombreux exemples connus de systèmes d'exoplanètes où les orbites planétaires sont fortement désalignées avec la rotation de l'étoile centrale. Cela soulève la question :les systèmes planétaires peuvent-ils se désaligner, ou les systèmes mal alignés observés ont-ils commencé alignés et ont-ils ensuite été désalignés par une perturbation ?

Le système TRAPPIST-1 a attiré l'attention car il possède trois petites planètes rocheuses situées dans ou à proximité de la zone habitable où l'eau liquide peut exister. L'étoile centrale est une étoile de très faible masse et froide, appelé un nain M, et ces planètes sont situées très près de l'étoile centrale. Par conséquent, ce système planétaire est très différent de notre système solaire. Déterminer l'histoire de ce système est important car cela pourrait aider à déterminer si l'une des planètes potentiellement habitables est réellement habitable. Mais c'est aussi un système intéressant car il manque d'objets proches qui auraient pu perturber les orbites des planètes, ce qui signifie que les orbites devraient toujours être situées à proximité de l'endroit où les planètes se sont formées pour la première fois. Cela donne aux astronomes une chance d'étudier les conditions primordiales du système.

Parce que les étoiles tournent, le côté tournant en vue a une vitesse relative vers le spectateur, tandis que le côté tournant hors de vue a une vitesse relative éloignée du spectateur. Si une planète transite, passe entre l'étoile et la Terre et bloque une petite partie de la lumière de l'étoile, il est possible de dire quel bord de l'étoile la planète bloque en premier. Ce phénomène est appelé effet Rossiter-McLaughlin. En utilisant cette méthode, il est possible de mesurer le désalignement entre l'orbite planétaire et la rotation de l'étoile. Cependant, jusqu'à présent, ces observations ont été limitées aux grandes planètes telles que celles de type Jupiter ou Neptune.

Une équipe de chercheurs, y compris des membres de l'Institut de technologie de Tokyo et du Centre d'astrobiologie au Japon, observé TRAPPIST-1 avec le télescope Subaru pour rechercher un désalignement entre les orbites planétaires et l'étoile. L'équipe a profité d'une chance le 31 août 2018, lorsque trois des exoplanètes en orbite autour de TRAPPIST-1 ont transité devant l'étoile en une seule nuit. Deux des trois étaient des planètes rocheuses proches de la zone habitable. Comme les étoiles de faible masse sont généralement faibles, il avait été impossible de sonder l'obliquité stellaire (angle spin-orbite) pour TRAPPIST-1. Mais grâce à la puissance de collecte de lumière du télescope Subaru et à la haute résolution spectrale du nouveau spectrographe infrarouge IRD, l'équipe a pu mesurer l'obliquité. Ils ont trouvé que l'obliquité était faible, proche de zéro. C'est la première mesure de l'obliquité stellaire pour une étoile de très faible masse comme TRAPPIST-1 et aussi la première mesure Rossiter-McLaughlin pour les planètes de la zone habitable.

Cependant, le chef de l'équipe, Teruyuki Hirano à l'Institut de technologie de Tokyo, mises en garde, "Les données suggèrent un alignement du spin stellaire avec les axes orbitaux planétaires, mais la précision des mesures n'était pas assez bonne pour exclure complètement un petit désalignement spin-orbite. Néanmoins, c'est la première détection de l'effet avec des planètes semblables à la Terre et d'autres travaux permettront de mieux caractériser ce remarquable système d'exoplanètes."