La plupart des planètes de la galaxie orbitent des étoiles que vous ne pouvez même pas voir

Quand j’étais plus jeune, je regardais les étoiles la nuit et je me demandais combien possédaient des planètes comme la Terre. Être un Star Trek nerd, je ne pouvais pas m’empêcher d’imaginer un univers où les étoiles étaient fécondes et les planètes étaient partout. Mais ne pas savoir était une agonie.

Cette histoire a cependant une fin heureuse : maintenant nous le savons, la galaxie est remplie de planètes.

Mieux encore, cette histoire s’accompagne d’une tournure digne d’un haussement de sourcil de M. Spock (accompagnée d’un “Fascinant” catégorique : la plupart des planètes en orbite autour d’étoiles lointaines – ce que nous appelons des exoplanètes – ne tournent pas autour d’elles comme le soleil. . Au lieu de cela, la grande majorité tourne autour des naines rouges, cousines minuscules de notre propre étoile qui sont de loin les habitants stellaires les plus courants de la Voie lactée.

Si et quand nous trouvons de la vie dans l’univers, il y a de fortes chances que ces extraterrestres lèvent les yeux pour voir (ou sentir ou sentir ou autre) un soleil rouge dans leur ciel, pas un jaune-blanc.

J’aime vraiment Star Trekmais, étant donné que l’Homme d’Acier est né sous un soleil rouge, on dirait Superman a bien compris celui-ci.

Les astronomes ont découvert les premières exoplanètes connues au début des années 1990 (c’est en fait une très bonne histoire, et je vous encourage à en savoir plus à ce sujet), celles souvent appelées “planètes pulsars”. Mais ces mondes orbitent autour d’une étoile morte et sont mortellement zappés par des radiations à haute énergie pour démarrer. Pour ceux d’entre nous qui espéraient trouver des mondes terrestres plus cléments, ce n’était pas très satisfaisant.

Ensuite, des planètes ont été trouvées autour d’étoiles plus comme les nôtres, des planètes “normales” fusionnant de manière stable de l’hydrogène en hélium dans leurs noyaux. Mais encore une fois, la nature nous a jeté une balle courbe : ces planètes étaient des géantes gazeuses – des mondes gonflés composés principalement de gaz, comme Jupiter et Saturne, sans surface solide à proprement parler – en orbite si près de leurs étoiles qu’elles sont cuites à des températures de bien plus de mille degrés. Nous appelons ces “Jupiters chauds”, et bien qu’ils soient considérés comme des planètes selon la définition de n’importe qui, ils sont à peu près aussi anti-Terres que les planètes peuvent l’être.

Finalement, les astronomes ont repéré des planètes en orbite plus éloignées de leurs étoiles, à la bonne distance et recevant la bonne quantité de lumière et de chaleur pour potentiellement posséder des masses d’eau liquide à leur surface – si elles avait surfaces. En effet, certaines de ces planètes parfaites étaient plus petites que les géantes gazeuses joviennes typiques et pourraient éventuellement être des mondes rocheux comme la Terre. Avec les techniques actuelles, nous ne pouvons pas en savoir beaucoup plus à leur sujet que leur taille et leur masse, mais cela peut être utilisé pour trouver leur densité, ce qui est important. Le fer est beaucoup plus dense que la roche, qui est plus dense que l’eau et l’air. Donc, connaître la densité globale d’une planète peut vous dire en principe si elle ressemble plus à la Terre ou à Jupiter. Pratique.

Au fil du temps, de plus en plus de planètes comme celle-ci ont été découvertes et les statistiques ont été mises à jour. Par exemple, en 2013, il semblait qu’une étoile sur six avait une planète de la taille de la Terre. Beaucoup de ces mondes seraient trop chauds pour la vie telle que nous la connaissons, mais ce nombre était biaisé en raison de la façon dont les planètes ont été découvertes ; ceux qui sont proches de leurs étoiles sont plus faciles à trouver. Au fur et à mesure que les techniques d’observation et d’analyse se sont améliorées, les astronomes ont également découvert des planètes plus froides, mais même aujourd’hui, elles sont encore difficiles à détecter.

Et jusqu’à récemment, il manquait aux astronomes une autre pièce importante du puzzle planétaire : les naines rouges. Ces étoiles poids plume représentent environ la moitié de la masse du soleil. Ils sont aussi plus petits, plus frais et beaucoup plus faibles que le soleil ; certains brillent moins de 1 pour cent aussi brillamment. Remplacez le soleil par une naine rouge de cette taille, et la Terre gèlerait aussi solide que Pluton.

Ces caractéristiques les rendent difficiles à étudier. Ils sont faible. L’étoile la plus proche du soleil dans tout l’univers, Proxima Centauri, est une naine rouge assez typique, mais elle est si faible que vous avez besoin d’un télescope décent pour la voir (et elle est connue pour héberger au moins deux planètes).

Mais ne confondez pas leur nature faible avec un manque de stature ; elles sont le type d’étoile le plus courant dans la galaxie, dépassant toutes les autres étoiles de plus de deux pour une. En comparaison, le soleil est un monstre rare, dans le top 20% des étoiles en masse.

En 2008, le projet MEarth (prononcé “hilarité”, car les astronomes peuvent parfois être fantaisistes) a démarré, étudiant 1 200 naines rouges avec de petits télescopes pour rechercher des signes révélateurs de planètes. En 2009, MEarth a trouvé sa première exoplanète : GJ1214b, une super-Terre – une planète plus grande que la Terre mais plus petite que Neptune – en orbite autour de la naine rouge GJ1214, à environ 47 années-lumière de la Terre.

Depuis lors, de nombreuses autres exoplanètes terrestres en orbite autour de naines rouges ont été découvertes. Et en février 2023, des astronomes ont publié une nouvelle étude dans la revue Astronomie et astrophysique qui regardait spécifiquement les naines rouges très proches du soleil ; ils ont observé les trois quarts de toutes les naines rouges faibles à environ 30 années-lumière de nous, soit près de 350 de ces étoiles. Trente-trois nouvelles planètes ont été découvertes, et des dizaines de découvertes antérieures ont également été détectées.

À titre d’exemple, une planète en particulier découverte dans la nouvelle enquête s’appelle Wolf 1069b. Elle orbite autour d’une très petite naine rouge, à peine un sixième de la masse du soleil. La planète est probablement à peu près de la même taille que la Terre, et un peu plus massive. C’est encourageant.

Mieux encore, il orbite autour de l’étoile à une distance d’environ 10 millions de kilomètres. C’est proche – un quinzième de la distance de la Terre au Soleil – mais rappelez-vous, nous parlons ici d’une naine rouge, et d’une naine particulièrement minable. L’étoile n’est qu’environ 2% aussi lumineuse que le soleil, de sorte que la planète reçoit suffisamment de chaleur pour la réchauffer à environ moins 20 degrés Celsius. Froid, bien sûr, mais attention, c’est s’il n’y a pas d’atmosphère. Sans air, la Terre serait à peu près à la même température ! Mais notre atmosphère emprisonne la chaleur, gardant l’eau liquide sur la majeure partie de la surface. La même chose pourrait être vraie pour Wolf 1069b. Nous ne savons tout simplement pas.

La planète n’est qu’à un peu plus de 30 années-lumière de nous, ce qui implique que les planètes de la taille de la Terre autour de naines rouges extrêmement petites sont courantes ; la galaxie mesure 120 000 années-lumière de diamètre, donc si des planètes comme celle-ci étaient rares, vous ne vous attendriez pas à en trouver une si proche.

Et cela mène au résultat le plus général – et, à mon avis, le plus impressionnant – de l’enquête : en regardant tant d’étoiles, ils ont découvert que le nombre moyen de planètes par étoile dans leur échantillon est d’environ 1,4, et qu’à peu près 94% des étoiles ont des planètes. Autrement dit, presque toutes les naines rouges ont des planètes, et celles qui ont tendance à avoir plus d’une planète en orbite autour d’elles.

Ceci était généralement connu pour toutes les étoiles avant l’enquête – après tout, le soleil a huit planètes en remorque – mais le nouveau travail étend cette connaissance plus fermement à une gamme de masse stellaire beaucoup plus faible en utilisant des naines rouges à proximité, des étoiles trop faibles pour facilement observer auparavant. Et, en raison de leur ubiquité, cela signifie que les naines rouges hébergent probablement plus de planètes que tous les autres types d’étoiles de la galaxie réunies ! Impressionnant, surtout pour des ampoules aussi sombres.

Nous sommes loin du warp drive, mais nous compilons déjà une liste impressionnante de destinations potentielles pour entreprendre hardiment de futurs voyages. Et nous ne cessons de nous améliorer, non seulement pour trouver ces planètes, mais aussi pour en savoir plus à leur sujet. Ont-ils des atmosphères ? Oxygène? Eau?

Vie?

Pour le moment, on ne sait pas. Mais nous continuerons à chercher hardiment ces nouveaux mondes étranges jusqu’à ce que nous le fassions.

Ceci est un article d’opinion et d’analyse, et les opinions exprimées par l’auteur ou les auteurs ne sont pas nécessairement celles de Scientifique américain.