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Des astronomes ont découvert deux nouvelles planètes similaires à la Terre au sein de notre galaxie, la Voie lactée. En réalité, ces deux exoplanètes sont si semblables à la Terre qu’elles figurent désormais parmi les 19 plus grandes exoplanètes connues et dotées d’un environnement potentiellement habitable. Elles sont en orbite autour d’une étoile voisine, située dans la constellation du Bélier, à une distance d’environ 12.5 années-lumière de la Terre.

L’une de ces deux planètes pourrait être l’exoplanète la plus semblable à la Terre que nous ayons jamais découvert : « Les deux objets ressemblent aux planètes intérieures de notre système solaire », a expliqué l’auteur principal de la nouvelle étude, Mathias Zechmeister, astrophysicien à l’Université de Göttingen. « Elles ne sont que légèrement plus massives que la Terre et se situent dans la zone dite habitable, où l’eau peut être présente sous forme liquide », a-t-il ajouté.

Malgré sa proximité avec la Terre, l’étoile Teegarden n’a été découverte qu’en 2003. Cette dernière est environ dix fois moins massive que notre Soleil et est l’une des plus petites étoiles que nous connaissions à l’heure actuelle. Il s’agit d’une naine ultra-froide de classe M qui rayonne dans l’infrarouge (tout comme l’étoile TRAPPIST-1, autour de laquelle gravitent 7 planètes rocheuses !). Elle est âgée d’environ 8 milliards d’années (soit deux fois l’âge du Soleil). De ce fait, les planètes orbitant autour de cette étoile pourraient avoir un âge similaire, ce qui signifie que la vie telle que nous la connaissons aurait largement eu le temps d’évoluer.

À l’heure des observations, l’étoile est très paisible et ne présente que très peu de signes des événements qui émanent actuellement de tels objets cosmiques comme les tremblements d’étoile ou les éruptions.

Selon l’équipe de recherche, d’autres systèmes planétaires entourant des étoiles similaires ont toujours été détectés par la méthode du transit (lorsqu’une planète en orbite passe devant une étoile, bloquant la vue depuis la Terre et provoquant l’obscurcissement de l’objet céleste lumineux pendant un bref instant).

Cependant, l’alignement et la luminosité de Teegarden n’a pas permis ce type de détection dite conventionnelle. En effet, les astronomes ont donc préféré utiliser le télescope de nouvelle génération appelé CARMENES, qui a été spécialement conçu pour de telles situations. Situé dans l’observatoire espagnol Calar Alto, cet instrument a permis aux chercheurs de détecter tout changement dans la vitesse radiale de la mini-étoile.

Pendant trois ans, les scientifiques ont scruté l’étoile Teegarden via le télescope CARMENES afin de déceler les secousses et autres irrégularités provoquées par des planètes en orbite. Finalement, plus de 200 mesures ont indiqué aux chercheurs l’existence de deux petites exoplanètes, désormais connues sous les noms de Teegarden b et Teegarden c.

Dans le but de s’assurer que les données de vitesse radiale (indiquant donc la présence de ces planètes) n’étaient pas faussées par des variations de la luminosité de l’étoile, les chercheurs ont complété leurs observations avec des données photométriques (mesure de la lumière) recueillies à propos de l’étoile Teegarden.

« Ces études démontrent que les signaux des deux planètes ne peuvent pas être dus à l’activité de l’étoile, même si nous n’avons pas pu détecter les transits des deux nouvelles planètes », explique l’astronome Victor Sánchez Béjar de l’Instituto de Astrofísica de Canarias (AIS).

Teegarden b est la planète la plus intérieure : selon l’équipe de recherche, cette dernière a environ 60% de chances d’avoir un environnement de surface tempéré, compris entre 0 et 50 °C, mais probablement plus proche des 28 °C. Teegarden c, d’une autre part, se situe un peu plus loin de son étoile et et aurait une température de surface plus proche de celle de Mars, à environ -47 °C.

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Cette illustration montre l’étoile Teegarden (une naine rouge) et les deux planètes nouvellement découvertes, Teegarden b et Teegarden c. Notre système solaire, qui se trouve à environ 12 années-lumière du système Teegarden, est illustré dans l’encadré en comparaison. Crédits : Andreas Hougardy/University of Göttingen/PHL

Étant donné leur masse minimale et leur exposition au rayonnement stellaire, ces deux planètes sont à présent listées dans le catalogue des exoplanètes habitables (Habitable Exoplanets Catalog). À noter que Teegarden b a obtenu le plus haut indice de similarité avec la Terre (dit « ESI », de l’anglais Earth Similarity Index) jamais enregistré.

Zechmeister a déclaré que si ces planètes sont dotées d’atmosphères, elles pourraient très bien accueillir des formes de vie. « Les planètes Teegarden b et c sont les premières planètes détectées avec la méthode de la vitesse radiale autour d’une étoile naine aussi ‘froide’ », explique l’équipe de recherche.

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Bien que cela ne signifie pas nécessairement que l’une ou l’autre de ces planètes soit réellement habitable, il s’agit tout de même d’un indice très prometteur ! « Les deux planètes ont une masse minimale proche de la masse terrestre et, avec une composition rocheuse, en partie en fer ou en eau, elles devraient avoir des diamètres similaires à celui de la Terre », ont ajouté les chercheurs.

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Les deux planètes sont situées dans la zone habitable de l’étoile Teegarden. Crédits : Institut d’astrophysique de l’Université de Göttingen

Lauren Weiss, astrophysicienne à l’Université d’Hawaï (qui n’a pas participé à cette recherche) a déclaré que certains détails techniques devaient encore être clarifiés, mais qu’elle était impressionnée par la qualité générale des données.

À l’heure actuelle, l’équipe de recherche prédit que Teegarden b termine son orbite en 4.9 jours terrestres et Teegarden c en 11.4 jours. Cependant, Weiss affirme que leurs orbites pourraient être encore plus rapides que cela, ce qui, par la même occasion, réduirait malheureusement considérablement leur habitabilité.

À noter que Teegarden est le 24ème système stellaire le plus proche du nôtre et se trouvant dans la Voie lactée. Il s’agit également du 4ème système stellaire le plus proche présentant potentiellement des planètes habitables. De ce fait, le système Teegarden est un excellent candidat pour de futures recherches !

Sources : Astronomy & Astrophysics, PHL

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