Découverte d’une planète naissante en orbite proche autour d’une étoile jeune

Une étude conduite par une équipe de chercheurs du CNRS Terre & Univers (voir encadré) dans le cadre du projet ERC SPIDI, a révélé la présence d’une planète naissante massive en orbite proche autour d’une jeune étoile de la constellation du Taureau, nommée CI Tau. Agée de 2 millions d’années seulement, soit l’équivalent d’à peine une semaine à l’échelle humaine, il s’agit d’une planète dont la masse vaut 3.6 fois celle de Jupiter et dont la période de révolution autour de l’étoile est de 25 jours. De telles planètes géantes tournant en quelques jours seulement autour de leur étoile-hôte sont appelés des « Jupiters chauds » du fait de l’intense flux de rayonnement qu’elles reçoivent à proximité de leur étoile. Il s’agit ici de la plus jeune planète de ce type, encore au stade de sa formation, découverte à ce jour.

Cette découverte résulte de l’utilisation de plusieurs techniques d’observation de pointe utilisées de façon simultanée. D’abord, la spectroscopie à haute résolution obtenue au télescope Canada-France-Hawaii situé à une altitude de 4200m au sommet du Maunakea (Hawaii, USA), qui permet de déceler le déplacement qu’imprime à l’étoile la planète dans son mouvement orbital. Ensuite, la photométrie multi-longueur d’onde réalisée avec le réseau de télescopes de Las Cumbres Observatory répartis en longitude sur la surface terrestre et la photométrie spatiale ultra-haute précision avec le satellite Kepler, qui permettent toutes deux de détecter les variations de luminosité de l’étoile centrale modulée par l’orbite planétaire.

Ce résultat montre en particulier que des planètes massives peuvent se former sur des échelles de temps très courtes dans le disque de gaz et de poussière entourant les étoiles naissantes, puis migrent rapidement vers l’étoile centrale sur des orbites toujours plus serrées avant que le disque ne se dissipe en quelques millions d’années. L’étude jette ainsi un nouvel éclairage sur le processus complexe de formation et d'évolution des planètes dans les jeunes systèmes stellaires.