Alpha du Centaure, la plus proche étoile de notre système solaire, abrite une exoplanète

Des astronomes ont mis la main sur Proxima b, l’exoplanète la plus proche de la Terre. Elle pourrait bien abriter de l’eau liquide à sa surface et, pourquoi pas, la vie.

C’est une exoplanète de plus, mais quelle exoplanète! Une collaboration internationale d’astronomes a découvert l’existence d’une nouvelle planète gravitant autour d’une étoile extérieure à notre Système solaire. La nouvelle venue, baptisée Proxima b, est unique à plus d’un titre.

Elle gravite autour de Proxima du Centaure, la plus proche étoile du Soleil, faisant de cette planète notre voisine immédiate… ou presque, étant donné que 4,2 années-lumière nous séparent. Un saut de puce en termes d’astronomie. Et ce n’est pas tout. Notre voisine, dont la masse est proche de celle de la Terre, pourrait bénéficier à sa surface d’une température autorisant la présence d’eau sous forme liquide. Et pourquoi pas la vie?

« C’est une découverte majeure, commente Didier Queloz, professeur à l’Université de Cambridge, qui n’a pas participé à ces travaux. Jusqu’ici, les astronomes ont mis la main sur des exoplanètes semblables à la Terre, ou qui ont la même masse, ou encore des températures similaires, mais jamais les trois en même temps. C’est désormais chose faite, et en plus avec une planète proche! », se réjouit celui qui a découvert en 1995 avec Michel Mayor la toute première exoplanète.

Notre plus proche voisine

Image du ciel montrant Proxima du Centaure (en bas) et Alpha du Centaure A et B, un couple d’étoile formant avec Proxima le système stellaire Alpha Centauri.

La carte d’identité préliminaire de Proxima b est décrite cette semaine dans la revue Nature. Sa masse est 30% supérieure à celle de la Terre. Elle fait le tour de Proxima du Centaure en un peu plus de 11 jours, à une distance d’environ 7,5 millions de kilomètres.

Bien que proche de la Terre, Proxima b n’en est pas moins invisible à l’œil nu. Tous ces résultats ont été déduits grâce au spectrographe Harps, installé sur un télescope de l’Observatoire européen austral (ESO) à La Silla au Chili. Ce dernier permet de déterminer la masse des exoplanètes par la méthode dite des vitesses radiales.

En mesurant la lumière émise par une étoile, Harps peut détecter des variations régulières dans le spectre lumineux observé. Ces fluctuations peuvent s’expliquer par des mouvements de l’étoile, qui s’approche de la Terre puis s’en éloigne. Ce subtil va-et-vient peut être révélateur de la présence en orbite d’une exoplanète. A partir des oscillations du spectre lumineux, les astronomes peuvent déduire la vitesse de révolution de la planète autour de l’étoile et, in fine, sa masse.

Le travail accompli par cette équipe d’astronomes a été méticuleux. De nombreuses mesures du spectre lumineux de Proxima du Centaure avaient été réalisées entre 2000 et 2014 par divers instruments. En les examinant, «il nous a semblé voir des variations du spectre pouvant correspondre à la présence d’une exoplanète, mais nous n’en étions pas certains», explique Julien Morin, de l’Université de Montpellier, l’un des auteurs.

Pour en avoir le cœur net, le spectrographe Harps a été braqué une nouvelle fois en direction de l’étoile, chaque nuit entre janvier et mars 2016. Ce n’est qu’après un croisement méticuleux de toutes ces données que les chercheurs ont pu conclure. «Le signal observé est stable sur plusieurs années, ce qui témoigne avec certitude de la présence de Proxima b», explique l’astronome.

L’affaire était loin d’être gagnée d’avance. Car qui dit signal ne dit pas forcément exoplanète. Certains phénomènes physiques, notamment l’activité magnétique de l’étoile, peuvent en effet modifier son spectre lumineux et fausser les interprétations. Il a fallu aux chercheurs éliminer toutes les sources possibles d’erreur avant d’annoncer la découverte.

L’atmosphère, clé de l’énigme

La distance entre Proxima b et son étoile autoriserait des températures telles que l’eau liquide pourrait exister à sa surface. La planète reçoit en effet un flux lumineux équivalent à celui reçu par la Terre… Mais pour que de l’eau y existe, la présence d’une atmosphère est indispensable. Sur ce point, les chercheurs n’ont malheureusement aucune réponse. De futures mesures réalisées par le télescope spatial James Webb ou l’E-ELT européen devraient faire la lumière sur cette énigme.

Pourra-t-on un jour se rendre sur notre lointaine voisine ? Pas avec les moyens actuels en tout cas: le voyage prendrait 10 000 ans. Mais le projet du milliardaire russe Youri Milner, Breakthrough Starshot, pourrait accélérer les choses. Ce dernier prévoit, appuyé par de prestigieux scientifiques parmi lesquels Stephen Hawking, la construction d’une sonde voyageant à une vitesse avoisinant 20% de la vitesse de la lumière. De quoi ramener la durée de voyage à 20 ans. Doté de 100 millions de dollars, Starshot n’en est toutefois qu’à ses prémices.

Pour Didier Queloz, même sans aller là-bas, cette découverte n’en demeure pas moins encourageante. « Les étoiles M, dont fait partie Proxima du Centaure, abritent beaucoup plus de planètes telluriques que l’on ne le pensait initialement. C’est probablement autour de ce genre d’étoiles qu’on trouvera de la vie dans les 20 ans à venir, grâce aux outils en cours de construction. C’est le début d’une nouvelle aventure! »