exoplanète
© NASA
L'exoplanète aurait été détectée à plus de 28 millions d'années-lumière.
Des astronomes ont découvert ce qui pourrait être la première planète jamais observée dans une autre galaxie. Jusqu'à présent, les astronomes n'avaient trouvé que des planètes situées au-delà de notre système solaire, mais toujours dans la Voie lactée : on les appelle des exoplanètes. Or récemment, des chercheurs ont pointé le télescope spatial à rayons X Chandra de la NASA vers la lointaine galaxie spirale Messier 51 (M51 en abrégé).

Ils y ont vu des signes indiquant qu'une planète est en orbite autour d'un objet massif : soit un trou noir, soit le noyau dense et effondré d'une étoile géante, plus connu sous le nom d'étoile à neutrons. Alors que presque toutes les exoplanètes découvertes jusqu'à présent se trouvaient à moins de 3 000 années-lumière de la Terre, cette planète potentielle se trouve à environ 28 millions d'années-lumière.

Pour faire cette découverte, une équipe mondiale d'astronomes a utilisé la même technique que celle qui est souvent employée pour trouver des exoplanètes dans la Voie lactée. Les scientifiques recherchent en fait les ombres des exoplanètes. Ces derniers observent les étoiles à la recherche de petites baisses de luminosité causées par le passage de planètes devant elles. C'est ce qu'on appelle les transits.

Mais à des millions d'années-lumière de distance, la lumière visible de centaines d'étoiles peut se mélanger, ce qui rend presque impossible la détection des planètes qui transitent devant des étoiles individuelles. C'est pourquoi, au lieu d'utiliser la lumière visible, l'équipe à l'origine de cette nouvelle découverte a cherché des baisses de luminosité dans les rayons X provenant de la galaxie M51.

"Avec les rayons X, il n'y a peut-être que quelques dizaines de sources réparties dans toute la galaxie, et nous pouvons donc les résoudre", a déclaré à la BBC Rosanne Di Stefano, astronome au Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, qui a dirigé les recherches.

Les trous noirs et les étoiles à neutrons ne sont pas aussi courants que les étoiles. Une planète en transit pourrait donc facilement bloquer tous les rayons X qu'ils émettent, alors qu'une planète en orbite autour d'une étoile semblable au soleil ne bloque qu'une petite fraction de sa lumière visible.

La découverte de Rosanne Di Stefano devait être publiée lundi 25 octobre dans la revue Nature Astronomy, mais sa parution a été retardée (Nature prévoit toujours de la publier). Elle offre une première preuve que cette technique à rayons X pourrait être utilisée pour trouver d'autres planètes orbitant également autour d'étoiles à neutrons ou de trous noirs dans d'autres galaxies.

"Nous essayons d'ouvrir une toute nouvelle arène pour trouver d'autres mondes en recherchant des candidats planètes aux longueurs d'onde des rayons X, une stratégie qui permet de les découvrir dans d'autres galaxies", a confié Rosanne Di Stefano dans un communiqué de presse.

Les rayons X ont trahi la présence cette planète


Si cette planète existe vraiment, elle a probablement survécu à la violente explosion qui a créé l'étoile à neutrons ou le trou noir autour duquel elle orbite. Cela aurait plongé l'astre dans des vagues de radiations intenses. Ce n'est donc pas le genre de planète où les scientifiques chercheraient une vie extraterrestre.

L'objectif était plutôt de voir s'il est possible de détecter des planètes dans d'autres galaxies. Les chercheurs ont donc concentré leurs recherches sur ce que l'on appelle les "binaires brillantes aux rayons X" : des étoiles à neutrons ou des trous noirs qui aspirent lentement le gaz d'une étoile proche. En attirant cette matière, ils la surchauffent et produisent une lueur vive en rayons X qui aiderait à faire ressortir l'ombre d'une planète.

En observant une binaire particulière dans M51, les chercheurs ont repéré un transit. Sur une période de trois heures, les émissions de rayons X de la binaire sont tombées à zéro, ce qui suggère qu'une planète les bloquait complètement. Sur cette base, les chercheurs estiment que cette nouvelle planète — si elle existe — a à peu près la taille de Saturne, mais orbite autour de l'étoile à neutrons ou du trou noir à environ deux fois la distance qui sépare Saturne de notre soleil. Il faudra cependant des décennies pour confirmer qu'il s'agit bien d'une planète. Pour ce faire, les astronomes devront repérer d'autres transits, ce qui n'arrive pas très souvent lorsqu'une planète est si éloignée de son étoile (ou, dans ce cas, de son étoile à neutrons ou de son trou noir).

"Malheureusement, pour confirmer que nous voyons une planète, nous devrions probablement attendre des décennies pour voir un autre transit", a déclaré Nia Imara, co-auteure de l'étude et astronome à l'Université de Californie à Santa Cruz, dans le communiqué. "Et en raison des incertitudes sur le temps que prend l'orbite, nous ne saurions pas exactement quand regarder", a-t-elle conclu.