Une équipe de recherche menée par l’Université de Genève a identifié une exoplanète de type sous-neptunien orbitant à contresens de son étoile hôte, une naine rouge située à 73 années-lumière. Cette configuration inédite bouscule les modèles actuels de formation planétaire.
À retenir
- La planète GJ 3090 b orbite complètement à l’envers par rapport au sens de rotation de son étoile parente.
- L’étude a été menée par une équipe dirigée par Yann Carteret, doctorant à l’Université de Genève (UNIGE).
- Le corps céleste est situé à 73 années-lumière de la Terre, dans la constellation australe du Phénix.
- L’orbite présente une obliquité mesurée à environ 136 degrés, confirmant un mouvement rétrograde strict.
Une configuration stellaire inédite
Dans le système solaire, l’ensemble des planètes évolue dans une direction cohérente avec la rotation du Soleil, avec un alignement n’excédant pas sept degrés par rapport à l’équateur solaire. Les observations menées sur d’autres systèmes stellaires démontrent toutefois une plus grande diversité dynamique. La revue Astronomy & Astrophysics publie les travaux d’une équipe de recherche de l’Université de Genève signalant la première détection d’une exoplanète orbitant en sens inverse de son étoile hôte de type naine rouge.
Baptisée GJ 3090 b, cette planète possède un rayon équivalent à 2,2 fois celui de la Terre pour une masse estimée à 4,5 masses terrestres. Elle appartient à la catégorie des sous-neptunes. Sa période orbitale est extrêmement courte, s’établissant à environ 2,9 jours autour de son étoile parente, un astre froid et peu lumineux.
L’utilisation de l’effet Rossiter-McLaughlin
Pour déterminer les caractéristiques orbitales de GJ 3090 b, les chercheurs ont exploité le télescope de 3,6 mètres de l’Observatoire austral européen (ESO), installé au Chili. L’équipe a suivi cinq transits distincts de la planète lorsqu’elle passait devant la face visible de son étoile. L’analyse s’est appuyée sur l’observation de l’effet Rossiter-McLaughlin, un phénomène spectroscopique bien connu des astrophysiciens.
Lorsqu’une étoile tourne sur elle-même, la moitié de sa surface se déplace vers l’observateur, provoquant un décalage spectral vers le bleu (blueshift), tandis que l’autre moitié s’éloigne, générant un décalage vers le rouge (redshift). Dans un système standard, une planète en transit occulte d’abord la zone bleue puis la zone rouge. Pour GJ 3090 b, le déroulement observé fut rigoureusement inversé, démontrant que la planète occulte d’abord l’hémisphère rouge puis l’hémisphère bleu.
Mesure de l’obliquité et implications théoriques
Les calculs trigonométriques et cinématiques complémentaires réalisés par l’équipe de l’Université de Genève ont permis de préciser l’obliquité orbitale de l’exoplanète. Celle-ci atteint environ 136 degrés. En astronomie, toute valeur supérieure à 90 degrés caractérise une orbite rétrograde, c’est-à-dire un mouvement opposé à la rotation du système.
Bien que des orbites à forte obliquité aient déjà été documentées par le passé pour d’autres exoplanètes, ces configurations s’expliquent généralement par des interactions gravitationnelles violentes survenues bien après la genèse du système. Or, l’analyse de l’environnement immédiat de GJ 3090 b ne révèle pas les causes dynamiques habituellement associées à ce type de basculement orbital, laissant les théoriciens face à de nouvelles interrogations sur les mécanismes de migration planétaire.
Perspectives pour la dynamique des systèmes planétaires
La découverte de GJ 3090 b documentée par l’équipe de Yann Carteret offre un nouveau cas d’étude pour affiner les modèles de formation des naines rouges et de leurs cortèges planétaires. Les astronomes poursuivent l’analyse des données spectroscopiques afin de rechercher d’éventuels compagnons planétaires dans le système GJ 3090 qui pourraient expliquer cette architecture orbitale singulière.