Pour ceux qui s’intéressent aux sciences spatiales – ou même à la science-fiction – les astronomes ont été pleins de nouvelles fascinantes ces dernières années. À mesure que la technologie s'améliore, les chercheurs ont pu découvrir encore plus d'objets célestes que nous n'aurions jamais imaginé, depuis les comètes et les astéroïdes parcourant notre système solaire jusqu'à la matière noire et les planètes en orbite autour d'étoiles lointaines.
Aujourd’hui, nous disposons de preuves de l’existence de planètes bien supérieures à celles que nous avons découvertes auparavant. Mais toutes les planètes que nous avons découvertes grâce à notre technologie avancée se trouvaient jusqu'à présent dans notre propre galaxie, la Voie lactée.
Dans un article publié le 25 octobre 2021 dans la revue Nature Astronomy, une équipe d’astronomes et d’astrophysiciens a présenté un nouveau candidat planétaire plus éloigné que jamais auparavant. Il s'appelle M51-ULS-1b et est situé dans Messier 51, également appelé la Galaxie Whirlpool. Même si les humains ne verront peut-être jamais – ni même ne confirmeront – l'existence de M51-ULS-1b, même sa réalité théorique ouvre la voie à davantage de découvertes dans les profondeurs de l'espace, au-delà de tout ce qui a été découvert auparavant.
ContenuPendant des décennies, les chercheurs ont utilisé les données des télescopes terrestres et spatiaux pour trouver des planètes au-delà de celles de notre système solaire, appelées exoplanètes. Généralement, les chercheurs recherchent un événement de « transit », lorsque l'orbite de la planète la mène devant son étoile, de notre point de vue. Des transits se produisent également dans notre système solaire; vous vous souvenez peut-être de l'un des transits les plus récents qui s'est produit en 2019, lorsque la petite Mercure est passée devant le soleil.
En fonction de la taille de la planète par rapport à l'étoile, un événement de transit entraînera une diminution de la luminosité de l'étoile, même si l'étoile n'émet pas de lumière sur la longueur d'onde visible; c'est pourquoi l'observatoire à rayons X Chandra a été utilisé pour découvrir ce nouveau candidat planétaire.
Dans de nombreux cas, les chercheurs sont capables d'observer l'atténuation de l'étoile et de supposer qu'une planète doit être en orbite autour de cette étoile (ou des étoiles, car il existe des systèmes circumbinaires où une ou plusieurs planètes orbitent autour de deux étoiles!). Ces candidats planétaires sont proposés à la communauté scientifique pour vérification avec des données supplémentaires, et ont abouti à plus de 4 000 exoplanètes confirmées. Jusqu'à présent, chaque exoplanète proposée était située dans une petite région de notre propre galaxie, la Voie Lactée.
Ce qui rend ce nouvel article convaincant, c'est la proposition selon laquelle les chercheurs auraient un candidat planétaire en dehors de la Voie Lactée - way en dehors de la Voie Lactée, en fait. Selon leurs recherches, les astronomes et astrophysiciens responsables de la découverte de M51-ULS-1b estiment qu'il se trouve à environ 28 millions d'années-lumière de la Terre.
Les chercheurs ont choisi de regarder en dehors de notre voisinage galactique pour deux raisons. Premièrement, il y a une meilleure probabilité de découvrir un candidat planétaire en utilisant une technique de transit de rayons X, puisque les sources de rayons X occupent un espace physique plus petit et sont donc plus susceptibles d'être complètement obscurcies lors d'un transit.
"Les Drs Di Stefano et Imara ont initialement proposé de rechercher des sources de rayons X avec plusieurs objectifs en tête", explique Theron Carmichael, l'un des auteurs de l'article, s'exprimant au nom de l'équipe. "L'une d'entre elles consistait à rechercher des binaires à rayons X potentiels hébergeant des planètes, car ces binaires sont physiquement suffisamment petits pour qu'une planète puisse complètement éclipser leurs signaux à rayons X."
La deuxième raison était d’ordre pratique :l’équipe avait accès à l’observatoire à rayons X Chandra à une époque où l’observatoire était pointé vers une zone de l’espace où se trouvaient de nombreux points de données. "La concentration en dehors de la Voie lactée était due au nombre de sources de rayons X dans le champ de vision de l'observatoire Chandra", explique Carmichael. "Cela a rendu les choses plus pratiques à observer en permettant de se concentrer sur une zone du ciel et en évitant d'avoir à pointer le télescope vers des endroits très différents du ciel."
Bien qu'il existe certainement des sources de rayons X dans la Voie lactée, "pour l'instant, nous n'avons connaissance d'aucune nouvelle exoplanète candidate en orbite autour de sources de rayons X dans la Voie lactée", explique Carmichael. "Cette technique est certainement applicable aux sources de rayons X de la Voie Lactée." Et peut-être que maintenant, les scientifiques seront inspirés à regarder quand leur tour viendra sur Chandra.
Malheureusement, en raison de l'énorme distance qui sépare cette planète de la Terre et de la composition unique de son système, il faudra beaucoup de temps pour vérifier si M51-ULS-1b est réellement là. Plus précisément, M51-ULS-1b orbite autour de deux étoiles :une étoile à neutrons ou un trou noir (les astronomes ne savent pas exactement lequel) qui émet les rayons X observés pendant le transit, et une étoile compagnon qui fait 20 fois la masse de la nôtre. soleil.
Le candidat planétaire orbite les deux de ces objets célestes – ce qui le rend circumbinaire – et prend environ 70 ans pour faire une orbite. Ainsi, la prochaine fois qu’un transit pourrait être visible, ce serait dans plusieurs décennies.
"Étant donné que le prochain événement de transit est si incertain (il pourrait survenir dans des décennies, voire bien plus longtemps), il n'est pas prévu d'effectuer des observations de suivi sur cette planète candidate particulière", explique Carmichael. "Au lieu de cela, de nouvelles observations de rayons X et des données d'archives d'observations précédentes sont plus facilement disponibles pour rechercher davantage de planètes candidates comme celle-ci."
Ainsi, même si l'existence de M51-ULS-1b pourrait ne jamais être vérifiée, les chercheurs prévoient de s'en inspirer pour rechercher d'autres candidats planétaires similaires bien au-delà des limites de notre galaxie, et peut-être même à l'intérieur de celle-ci.
Maintenant, c'est intéressantComme tous les candidats exoplanétaires, celui-ci porte un nom complexe, M51-ULS-1b, qui aide les astronomes à comprendre son emplacement (galaxie M51) et son système. Les chercheurs aimeraient proposer un nouveau terme pour décrire des planètes comme M51-ULS-1b :extraplanète. "En raison de la nature unique de cette planète située en dehors de la Voie lactée, nous aimons le terme extraplanète (une combinaison de "extragalactique" et de "planète")", explique Carmichael, l'une des personnes qui ont découvert la première extraplanète de l'histoire.
