La mission TESS de la NASA a identifié un super-Jupiter orbitant une étoile distante, marquant une première par l’utilisation de la microlentille gravitationnelle. Cette méthode inattendue pour TESS a permis la découverte de Gaia23bra b, un monde 1,6 fois plus massif que Jupiter, situé à 40 000 années-lumière de la Terre. L’identification ouvre une nouvelle voie pour la détection d’exoplanètes lointaines.
Le Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) de la NASA a identifié pour la première fois une planète en orbite autour d’une étoile lointaine grâce aux distorsions de l’espace-temps. Contrairement aux planètes de transit qu’il révèle régulièrement, ce nouveau monde est un super-Jupiter orbitant loin de son étoile hôte. Cette découverte représente une avancée significative, modifiant les attentes initiales concernant les capacités de la mission.
Une détection inattendue pour la mission TESS
Le satellite TESS a été conçu pour détecter des exoplanètes par la méthode des transits, observant les baisses de luminosité des étoiles lorsque des planètes passent devant elles. La détection de Gaia23bra b, un super-Jupiter d’une masse équivalente à 1,6 fois celle de Jupiter et une distance orbitale similaire, est survenue par microlentille gravitationnelle. « Au lancement de TESS, personne ne s’attendait à ce qu’il puisse un jour trouver ce type de planète », a déclaré Diana Dragomir, professeure à l’Université du Nouveau-Mexique et co-auteure de l’étude. Cette identification implique que d’autres planètes de microlentille pourraient être dissimulées dans les données archivées de TESS, sans avoir été recherchées spécifiquement auparavant.
La collaboration Gaia et TESS révèle Gaia23bra b
Le premier indice de la présence de Gaia23bra b est apparu en 2023, grâce au télescope spatial Gaia de l’ESA (Agence spatiale européenne), désormais hors service. Le système d’alerte de Gaia a signalé qu’une étoile s’éclaircissait, un phénomène pouvant indiquer qu’une étoile de premier plan passe devant une étoile plus distante et en magnifie la lumière par microlentille gravitationnelle. Les chercheurs ont ensuite examiné les données archivées de TESS et ont constaté que le satellite avait également capturé l’événement.
« Les observations de Gaia étaient trop clairsemées pour détecter la planète », a précisé Mallory Harris, doctorante à l’Université du Nouveau-Mexique et responsable de l’étude. « Le satellite TESS se trouvait par hasard en train de surveiller la même zone du ciel pendant l’événement, et sa couverture temporelle plus dense a montré des caractéristiques supplémentaires dans la courbe de lumière causées par une planète. » L’analyse de l’équipe, publiée le 1er juillet dans The Astrophysical Journal Letters, a révélé que Gaia23bra b, qui orbite autour d’une naine orange d’environ 80 % de la masse du Soleil, se situe à près de 40 000 années-lumière de la Terre, dépassant de loin le rayon de recherche habituel de TESS, qui est d’environ 150 années-lumière.
Comprendre la microlentille gravitationnelle
Parmi plus de 6 000 exoplanètes connues, environ les trois quarts ont été découvertes par la méthode des transits, la technique de chasse aux planètes typique de TESS. Les astronomes surveillent des milliers d’étoiles, recherchant celles qui diminuent périodiquement de luminosité lorsque des planètes en orbite passent devant elles. La microlentille, en revanche, a révélé moins de 5 % des exoplanètes connues. Ce phénomène de déviation de la lumière se produit lorsque deux étoiles s’alignent étroitement de notre point de vue. La lumière de l’étoile plus distante se courbe en traversant l’espace-temps déformé par la masse de l’étoile plus proche. Si l’alignement est particulièrement serré, l’étoile de premier plan agit comme une lentille cosmique, focalisant et magnifiant la lumière de l’étoile d’arrière-plan. Les planètes orbitant autour de l’étoile de premier plan peuvent également modifier la lumière de l’étoile distante, agissant comme leurs propres petites lentilles.
Nouvelles perspectives pour la détection d’exoplanètes lointaines
La découverte de Gaia23bra b démontre une capacité insoupçonnée du télescope TESS à identifier des mondes lointains par une méthode alternative. Ce succès ouvre de nouvelles pistes pour la recherche d’exoplanètes, en particulier pour celles qui sont situées à de grandes distances de leurs étoiles hôtes et qui échappent aux détections par transit. Les données archivées de TESS, désormais considérées sous un jour nouveau, pourraient receler d’autres découvertes de microlentiles, élargissant ainsi notre compréhension de la diversité et de la distribution des systèmes planétaires dans la Voie lactée. Cette réévaluation des capacités de TESS souligne l’importance d’approches multiples et adaptatives dans la quête des mondes au-delà de notre système solaire.
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