La mission TESS de la NASA découvre un système planétaire d’une manière inédite
Image à la une : Concept d’artiste d’une super-Jupiter orbitant autour d’une naine orange ; crédit : NASA
Le Transiting Exoplanet Survey Satellite de la NASA a découvert sa première exoplanète par microlentille gravitationnelle, une technique que la mission n’a jamais été conçue pour réaliser. La planète, désignée Gaia23bra b, est une super-Jupiter avec 1,6 fois la masse de Jupiter orbitant autour d’une naine orange d’environ 80 % de la masse du Soleil, à une distance comparable à l’orbite de Jupiter autour de notre étoile. Elle se trouve à environ 40 000 années-lumière, bien au-delà de la portée de détection typique de TESS qui est d’environ 150 années-lumière.
« Quand TESS a été lancée, personne ne s’attendait à ce qu’elle soit capable de trouver ce genre de planète », a déclaré Diana Dragomir de l’Université du Nouveau-Mexique.
La découverte, publiée le 1er juillet dans l’Astrophysical Journal Letters, a commencé par une alerte de brillance du télescope spatial Gaia de l’ESA en 2023. Les données archivées de TESS ont ensuite confirmé la signature de microlentille que les observations espacées de Gaia avaient manquée. L’autrice principale Mallory Harris, doctorante à l’Université du Nouveau-Mexique, a dirigé l’analyse qui a relié les deux ensembles de données.
La microlentille gravitationnelle se produit lorsque deux étoiles s’alignent du point de vue de la Terre. La gravité de l’étoile de premier plan déforme l’espace-temps, amplifiant la lumière de l’étoile d’arrière-plan comme une lentille naturelle. Si une planète orbite autour de l’étoile de premier plan, elle crée sa propre minuscule perturbation, produisant une brève déviation de luminosité qui révèle la masse et la distance orbitale de la planète. Contrairement à la méthode de transit, qui se répète de façon prévisible, la microlentille est un événement unique.
« Nous trouverons probablement la première analogie terrestre par microlentille, et nous lui ferons signe au passage car nous ne la reverrons jamais », a déclaré Harris.
La découverte ouvre une nouvelle frontière pour TESS. La mission a été conçue pour la méthode de transit, qui observe les étoiles s’assombrir périodiquement lorsque des planètes passent devant. La microlentille complète cette approche en trouvant des planètes à de plus grandes distances orbitales, celles qui ressemblent à l’architecture de notre propre système solaire, plutôt que les mondes proches que les transits détectent le mieux. Les observations à grand champ et à cadence rapide de TESS à travers le plan galactique sont bien adaptées pour capturer des événements de microlentille dans des régions de la galaxie qui subissent moins de radiation et moins de supernovae, offrant potentiellement des conditions plus favorables à l’habitabilité planétaire que le centre galactique densément peuplé.
Cette découverte préfigure également le potentiel scientifique du télescope spatial Nancy Grace Roman, dont le lancement est prévu le 30 août 2026. Roman mènera une étude dédiée de microlentille du bulbe galactique, qui devrait découvrir environ 1 000 planètes par microlentille et environ 100 000 planètes en transit. La découverte de TESS démontre que les données de Roman seront riches en signatures de microlentille.
Harris et son équipe soupçonnent que de nombreuses autres planètes à microlentille se cachent déjà dans les données de TESS, attendant le bon alignement des recherches d’archives et des réseaux d’alerte pour être découvertes.
Traduit par Lydie