Photo : avec l’aimable autorisation de Qian Shengbang
Des scientifiques chinois ont découvert trois exoplanètes qui remettent en question la compréhension actuelle de la façon dont les planètes évoluent autour d'étoiles vieillissantes, a déclaré mercredi l'équipe de recherche à l'origine de ces découvertes au Chine Direct.
Comme le Soleil, la plupart des étoiles génèrent de la lumière et de la chaleur en fusionnant de l’hydrogène en hélium dans leur noyau. Lorsque leur noyau d’hydrogène est épuisé, elles finissent par se développer de façon spectaculaire pour devenir des géantes rouges, pouvant atteindre des centaines de milliers, voire des millions de fois leur volume d’origine. Les planètes proches font alors face à un sort sombre : elles peuvent être directement englouties par l'atmosphère en expansion des étoiles ou progressivement attirées vers elles par les forces de marée jusqu'à ce qu'elles finissent par plonger dans les étoiles, a déclaré Qian Shengbang, professeur à l'École de physique et d'astronomie de l'Université du Yunnan et chef de l'équipe de recherche.
Cependant, l’équipe a identifié trois exoplanètes qui semblent avoir survécu dans ce que les modèles actuels prédisent être une zone dangereuse.
Les chercheurs ont confirmé que les trois étoiles hôtes sont entrées dans la phase de combustion de l'hélium après avoir traversé la phase géante rouge, au cours de laquelle leurs planètes auraient dû être englouties à leurs distances orbitales actuelles. Les résultats révèlent un « paradoxe de survie » qui remet en question les modèles actuels d’évolution stellaire et planétaire. La découverte de multiples exemples suggère que le phénomène n'est peut-être pas un cas isolé et justifie une enquête plus approfondie sur d'éventuels mécanismes physiques sous-jacents, a déclaré l'équipe.
« Si nous n'avions trouvé qu'une seule planète survivante dans le passé, nous aurions quand même pu l'expliquer comme un hasard. Mais trouver trois 'survivants chanceux' à la fois suggère qu'il ne s'agit pas d'un cas isolé et qu'il pourrait y avoir un mécanisme physique sous-jacent commun à tous », a déclaré Qian.
Cette découverte soulève également des questions intrigantes sur l’avenir de notre propre système solaire. Dans plusieurs milliards d’années, le Soleil devrait entrer dans sa phase de géante rouge. Les théories traditionnelles suggèrent que la Terre sera très probablement engloutie par le soleil en expansion, mais les nouvelles découvertes mettent en évidence la complexité des interactions entre les étoiles vieillissantes et leurs planètes, offrant potentiellement de nouvelles perspectives sur la survie planétaire, même si elles ne changent pas directement les prédictions actuelles sur le sort de la Terre, a déclaré Qian.
L'équipe a d'abord analysé les changements subtils dans la luminosité des étoiles hôtes des trois exoplanètes – 24 Boo, HD 12648 et TYC 4282-605-1 – à l'aide de données satellitaires et d'astérosismologie, confirmant que les étoiles étaient entrées dans la phase centrale de combustion de l'hélium.
Parmi elles, l’exoplanète 24 Boo b tourne autour de son étoile hôte environ une fois tous les 30 jours, à une distance orbitale de seulement 18 % de la distance entre la Terre et le Soleil. Il s’agit de l’exoplanète connue la plus proche en orbite autour d’une étoile géante rouge, a indiqué l’équipe.
L’équipe a ensuite utilisé des modèles pour reconstituer l’étendue de l’expansion des trois étoiles au cours de leur évolution passée et a comparé ces estimations avec les orbites actuelles des planètes. Les résultats ont montré que les trois planètes orbitent dans les régions où elles étaient théoriquement censées avoir été englouties par leurs étoiles hôtes. Pourtant, tous les trois ont survécu et existent toujours.
Les nouvelles découvertes ont été publiées dans les Actes de l'Académie nationale des sciences sous le titre « Le paradoxe de survie des planètes proches en orbite autour des géants de la grappe rouge », selon l'équipe.
