SPIRou découvre de nouvelles super - Terres voisines de notre système solaire

Une équipe internationale pilotée par des scientifiques de l’Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie1  de Toulouse, l’Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble2 , le Laboratoire d’Astrophysique de Marseille3  et l’Université de Montréal a découvert une nouvelle planète autour de l’étoile Gl410 située à 40 années-lumière de notre soleil dans la constellation du Lion. Cette découverte a été faite à l’aide du spectropolarimètre SPIRou, installé sur le télescope Canada-France-Hawaiʻi au sommet du volcan Maunakea et du spectrographe SOPHIE de l’Observatoire de Haute Provence.

• 1(IRAP/OMP, CNRS, CNES, Université de Toulouse)
• 2(IPAG/OSUG, CNRS, Université Grenoble-Alpes)
• 3(LAM/Pythéas, CNRS, Aix-Marseille Université)

Le voisinage de notre système solaire est constitué majoritairement d’étoiles petites et froides, comparées à notre soleil, appelées les naines rouges. Leur faible luminosité rend difficile la détection des exoplanètes qui tournent autour de ces petites étoiles. Elles ont également tendance à avoir des planètes de masse plus modeste, donc plus difficiles à mettre en évidence. 

Au moins une nouvelle planète découverte

À l’aide de visites répétées sur plusieurs années, la lumière de l’étoile Gl410 a parlé : les mesures de vitesse ont permis la mise en évidence d’un mouvement périodique qui est dû à la présence d’une planète à six jours de période orbitale et de dix fois la masse de la Terre. 

À partir des séries de mesures, les scientifiques procèdent ensuite à des tests statistiques qui révèlent le degré de confiance qu’ils accordent à ces découvertes. La détection est considérée définitive au-delà d’un seuil donné, mais doit parfois être confirmée par de nouvelles observations. Dans le cas de Gl410, deux autres planètes seraient présentes à 3 et 18.7 jours de période orbitale, ce qui ferait du système de Gl410un ensemble compact et résonant de planètes de petite masse.

Que sait- on de cette planète ?

La période orbitale de la planète étant de six jours, elle reçoit 20 fois plus de chaleur de son étoile que la Terre du Soleil et sa température d’équilibre pourrait être d’environ 300°C. La planète pourrait ressembler à Neptune, en beaucoup plus chaud !

Les scientifiques savent également que cette planète doit être soumise à de fortes et fréquentes éruptions de son étoile : les naines rouges sont en effet connues pour posséder un champ magnétique très actif. Gl410, deux fois moins massive que le Soleil, est une étoile relativement jeune (500 millions d’années) et les mesures SPIRou confirment un champ magnétique 100 fois plus intense que celui de notre soleil. Les conséquences pour les planètes peuvent être une érosion de leur atmosphère.

Cette nouvelle découverte illustre, une fois encore, l’immense diversité des mondes et l’infinie richesse de leur étude. La découverte d’exoplanètes est un intense travail d’équipe, déployé de la conception d’un instrument à son opération et à l’analyse avancée de ses données. Ces découvertes ont également été rendues possibles grâce à l’incomparable qualité du ciel au sommet du volcan Maunakea, où le télescope Canada-France-Hawaiʻi est installé, équipé de l’instrument SPIRou. Le Maunakea est une montagne d’importance culturelle, naturelle et écologique et reconnue sacrée par les natifs Hawaiiens ou Kānaka ʻŌiwi.

Les observations ont été conduites dans le cadre du SPIRou Legacy Survey, un programme franco-canadien totalisant plus de 300 nuits sur 3 ans. Elles ont été combinées avec SOPHIE obtenues essentiellement entre 2021 et 2023.