samedi 3 juin 2017

Découverte d'une nouvelle exoplanète munie d'anneaux géants


Une exoplanète munie d'un énorme anneau de poussière vient d'être identifiée autour d'une étoile jeune située dans la constellation d'Orion. Avec près de 50 millions de kilomètres de diamètre, cet anneau rend ridicule celui de notre belle Saturne.




Vous vous souvenez peut-être que nous avions relaté ici même la découverte d'une planète aux anneaux géants en janvier 2015 (J1407b), grâce au relevé superWASP (Wide Angle Search for Planets). Cette nouvelle  découverte, publiée dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, est issue du même relevé recherchant des exoplanètes, et est le fruit de la même équipe d'astronomes (en partie du moins). L'étoile autour de laquelle a été identifiée ce qui ressemble très fortement à une planète massive entourée d'un vaste anneau est appelée PDS-110. C'est une étoile très jeune de 10 millions d'années, qui se trouve à 1000 années-lumière.
Hugh Osborn (University of Warwick) et ses collaborateurs ont observé que PDS-110 avait une luminosité qui faiblissait à intervalles réguliers, tous les 2,2 ans, et ce pour une durée d'environ deux à trois semaines. L'obscurcissement atteint 30% à son maximum et montre des fluctuations rapides, pouvant correspondre au passage de plusieurs anneaux devant l'étoile. Ces fluctuations répétées ont été suivies par les astronomes sur 15 ans, ce qui leur permet de démontrer qu'il s'agit bien d'un corps en orbite autour de l'étoile PDS-110, alors que dans le cas de J1407b de 2015, l'orbite n'avait pas pu être déterminée.
Les chercheurs ont exploité en outre un autre télescope en plus de celui du programme superWASP : le KELT (Kilodegree Extremely Little Telescope), afin de rendre plus robustes leurs observations.
Le diamètre estimé de l'anneau entourant la planète (nommée PDS-110b) est d'environ 50 millions de kilomètres, soit 180 fois plus grand que l'anneau A de Saturne! La différence entre les deux vient de leur origine. Alors que les anneaux de Saturne sont constitués de morceaux de glace et de roches disloqués par les forces de gravité de la planète, les anneaux de PDS-110b seraient constitués de la matière résiduelle du système stellaire en formation et pourraient ainsi s'étendre beaucoup plus loin.
Connaissant désormais l'orbite exacte de PDS-110b autour de son étoile, les astronomes peuvent prédire quand aura lieu la prochaine éclipse par son anneau géant. Celle-ci devrait avoir lieu en septembre 2017; son observation permettra ainsi de confirmer définitivement la nature de cet anneau exoplanétaire.

Cette éclipse de septembre devrait également permettre aux astronomes d'étudier la structure de l'anneau entourant cette exoplanète, dont la masse pourrait atteindre 50 fois la masse de Jupiter, et qui est d'ailleurs peut-être une naine brune. Il est également possible que des petits corps soient en cours de formation au sein de ces anneaux.

On va peut-être finir un jour par penser que Saturne est une planète exceptionnelle... par la petitesse de ses anneaux!

Référence

Periodic Eclipses of the Young Star PDS 110 Discovered with WASP and KELT Photometry.
H.P. Osborn et al. 
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (May 20, 2017)


Illustration

Vue d'artiste de l'exoplanète PDS 110b entourée de ses anneaux de poussière, orbitant son étoile (University of Warwick)