Africa-Press – Côte d’Ivoire. Une anomalie dans le ciel. Découvert en 2012 grâce au télescope spatial Kepler, le système Kepler-51 se situe à environ 2400 années-lumière de la Terre. Trois planètes y orbitent autour d’une étoile jeune, âgée de 500 millions d’années, dans des orbites serrées de 45, 85 et 130 jours. Ces mondes massifs, légèrement plus petits que Jupiter, se distinguent par une densité de seulement 0,1 g/cm3, équivalente à celle d’une barbe à papa. Ce paradoxe intrigue les astrophysiciens depuis près d’une décennie. Et voilà qu’une quatrième planète complique encore un peu plus la donne.
Une perturbation gravitationnelle révélatrice
« Ces planètes sont incroyablement inhabituelles. Avec leur faible masse et leur densité extraordinairement basse, elles nous obligent à repenser les processus de formation planétaire », explique dans un communiqué Jessica Libby-Roberts qui les étudie depuis de nombreuses années.
Pour mieux comprendre leur structure, les astronomes avaient prévu d’observer la troisième planète, Kepler-51d, à l’aide du télescope spatial James Webb. Mais lorsque le moment du transit est arrivé, les chercheurs ont constaté avec stupeur que la planète était passée devant son étoile… deux heures avant l’horaire prévu par leurs modèles.
Cette anomalie temporelle a conduit les chercheurs à examiner les données précédentes collectées par les télescopes spatiaux Kepler, Hubble et TESS, ainsi que par plusieurs observatoires terrestres. Leur conclusion ? Une quatrième planète, Kepler-51e, perturbe gravitationnellement les orbites des autres. « Nous étions vraiment déconcertés par le comportement de Kepler-51d. Ce n’est qu’en ajoutant une quatrième planète que nous avons pu expliquer cette différence majeure », précise Kento Masuda, co-auteur de l’étude publiée dans la revue The Astronomical Journal.
Un système d’exception dans la galaxie
Kepler-51e aurait une orbite de 264 jours, légèrement plus grande que celle de Vénus. Sa masse semble comparable à celle des trois autres planètes, mais son rayon, et donc sa densité, reste inconnu. Cela empêche de la classer définitivement comme une planète super-nuageuse même s’il y a de grandes chances qu’elle soit aussi dans ce cas.
Les planètes super-nuageuses sont très rares dans la galaxie, seule une quinzaine sont connues. Et lorsqu’elles sont présentes dans un système, « elles ont tendance à être uniques dans ce système », souligne Jessica Libby-Roberts. « Aussi expliquer la formation de trois astres de ce type dans un même système était déjà un casse-tête. L’ajout d’une quatrième planète complique encore la tâche. Nous devons également considérer la possibilité qu’il y en ait d’autres encore inconnues », ajoute-t-elle.
Les astronomes poursuivent leurs analyses avec les données supplémentaires acquises avec le James Webb, qui pourraient révéler des indices sur les atmosphères et les caractéristiques des planètes connues. Ces informations pourraient éclairer les mécanismes qui permettent à ses planètes super-nuageuses de résister aux radiations intenses de leur jeune étoile sans s’étioler.
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