SPIRou découvre de nouvelles super – Terres voisines de notre système solaire

Une équipe internationale pilotée par des chercheurs de l’Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (1)  de Toulouse, l’Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble (2) , le Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (3)  et l’Université de Montréal a découvert une nouvelle planète autour de l’étoile Gl410 située à 40 années-lumière de notre soleil dans la constellation du Lion. Cette découverte a été faite à l’aide du spectropolarimètre SPIRou, installé sur le télescope Canada-France-Hawaiʻi au sommet du volcan Maunakea et du spectrographe SOPHIE de l’Observatoire de Haute Provence.

Le voisinage de notre système solaire est constitué majoritairement d’étoiles petites et froides, comparées à notre soleil, appelées les naines rouges. Leur faible luminosité rend difficile la détection des exoplanètes qui tournent autour de ces petites étoiles. Elles ont également tendance à avoir des planètes de masse plus modeste, donc plus difficiles à mettre en évidence. 

Au moins une nouvelle planète découverte

À l’aide de visites répétées sur plusieurs années, la lumière de l’étoile Gl410 a parlé : les mesures de vitesse ont permis la mise en évidence d’un mouvement périodique qui est dû à la présence d’une planète à six jours de période orbitale et de dix fois la masse de la Terre. 

À partir des séries de mesures, les scientifiques procèdent ensuite à des tests statistiques qui révèlent le degré de confiance qu’ils accordent à ces découvertes. La détection est considérée définitive au-delà d’un seuil donné, mais doit parfois être confirmée par de nouvelles observations. Dans le cas de Gl410, deux autres planètes seraient présentes à 3 et 18.7 jours de période orbitale, ce qui ferait du système de Gl410un ensemble compact et résonant de planètes de petite masse.

Que sait- on de cette planète ?

La période orbitale de la planète étant de six jours, elle reçoit 20 fois plus de chaleur de son étoile que la Terre du Soleil et sa température d’équilibre pourrait être d’environ 300°C. La planète pourrait ressembler à Neptune, en beaucoup plus chaud !

Les scientifiques savent également que cette planète doit être soumise à de fortes et fréquentes éruptions de son étoile : les naines rouges sont en effet connues pour posséder un champ magnétique très actif. Gl410, deux fois moins massive que le Soleil, est une étoile relativement jeune (500 millions d’années) et les mesures SPIRou confirment un champ magnétique 100 fois plus intense que celui de notre soleil. Les conséquences pour les planètes peuvent être une érosion de leur atmosphère.

Cette nouvelle découverte illustre, une fois encore, l’immense diversité des mondes et l’infinie richesse de leur étude. La découverte d’exoplanètes est un intense travail d’équipe, déployé de la conception d’un instrument à son opération et à l’analyse avancée de ses données. Ces découvertes ont également été rendues possibles grâce à l’incomparable qualité du ciel au sommet du volcan Maunakea, où le télescope Canada-France-Hawaiʻi est installé, équipé de l’instrument SPIRou. Le Maunakea est une montagne d’importance culturelle, naturelle et écologique et reconnue sacrée par les natifs Hawaiiens ou Kānaka ʻŌiwi.

Les observations ont été conduites dans le cadre du SPIRou Legacy Survey, un programme franco-canadien totalisant plus de 300 nuits sur 3 ans. Elles ont été combinées avec SOPHIE obtenues essentiellement entre 2021 et 2023.

Notes

1. (IRAP/OMP, CNRS, CNES, Université de Toulouse)
2. (IPAG/OSUG, CNRS, Université Grenoble-Alpes)
3. (LAM/Pythéas, CNRS, Aix-Marseille Université)

Plus d’informations

À propos de SPIRou
SPIRou, un spectrographe qui opère dans le domaine spectral infrarouge depuis le télescope Canada-France-Hawaiʻi, est plus sensible à la lumière de ces étoiles que les instruments optiques ordinaires. Il est à la fois un spectrographe échelle à haute résolution spectrale, un vélocimètre à haute précision et un spectropolarimètre qui opère dans les longueurs d’onde infrarouge. Ces caractéristiques font de lui l’instrument idéal pour observer les naines rouges et étudier en même temps leurs cortèges de planètes et les propriétés de leur champ magnétique. 

À propos de SOPHIE 
SOPHIE est le spectrographe à haute-résolution installé au télescope de 193cm à l’Observatoire de Haute-Provence. Il opère dans le visible avec une précision au m/s depuis plus de 10 ans. En observant la même étoile avec les deux  spectrographes, les scientifiques peuvent distinguer la signature d’une planète d’un effet seulement dû à l’étoile.

Revue de Presse

• « Cette découverte illustre l’immense diversité des mondes » : Une nouvelle Super-Terre « qui pourrait ressembler à Neptune » mise en lumière par des chercheurs toulousains (France 3 Occitanie)
• Nouvelle planète géante : l’incroyable trouvaille des chercheurs toulousains ! (Le Journal Toulousain)
• Une nouvelle planète découverte grâce à SPIRou, un instrument toulousain (La Dépêche)

Contact IRAP

• Claire Moutou, claire.moutou@irap.omp.eu