Une équipe d’astronomes observant avec HARPS, l’instrument de l’ESO leader mondial des « chasseurs de planètes », a annoncé une moisson riche de plus de 50 nouvelles exoplanètes, incluant 16 super-Terres, dont l'une est en orbite à la lisière de la zone habitable de son étoile. En étudiant les propriétés de toutes les planètes découvertes avec HARPS jusqu'à présent, l'équipe à mis en évidence qu'environ 40 % des étoiles semblables au Soleil ont au moins une planète plus légère que Saturne.
Le spectrographe HARPS du télescope de 3,6 mètres à l'Observatoire de l'ESO à La Silla au Chili est le découvreur de planète qui a le plus de succès au monde . L'équipe de HARPS, dirigée par Michel Mayor (Université de Genève, Suisse), a annoncé la découverte de plus de 50 nouvelles exoplanètes en orbite autour d'étoiles proches, incluant seize super-Terres. C'est le plus grand nombre de planètes de ce type jamais annoncé d’un seul coup . Les nouveaux résultats ont été présentés à une conférence sur les Systèmes Solaire Extrêmes dans le Wyoming (Etats-Unis), où 350 experts en exoplanètes étaient réunis.
« La moisson de découvertes avec HARPS va au-delà de toute attente et comprend une population exceptionnellement riche de planètes de type super-Terre et de type Neptune, autour d’étoiles très semblables à notre Soleil. Et encore mieux, les nouveaux résultats montrent que le rythme des découvertes s'accélère, » explique Michel Mayor. Depuis qu’HARPS a commencé à être utilisé pour observer les étoiles semblables au Soleil par la méthode des vitesses radiales, il y a huit ans, il a permis de découvrir plus de 150 nouvelles planètes. Environ les deux tiers de toutes les exoplanètes connues, dont la masse est inférieure à celle de Neptune, ont été découverts par HARPS. Ces résultats exceptionnels sont le fruit de plusieurs centaines de nuits d'observation avec HARPS.
En travaillant avec les observations effectuées avec HARPS de 376 étoiles semblables au Soleil, les astronomes ont maintenant considérablement amélioré l'estimation de la probabilité qu'une étoile comme le Soleil héberge des planètes de faible masse (par opposition aux planètes géantes gazeuses). Ils trouvent qu’environ 40 % de ces étoiles ont au moins une planète moins massive que Saturne. La majorité des exoplanètes de la masse de Neptune ou moins semble être dans des systèmes à plusieurs planètes.
Avec des mises à niveau en cours, à la fois pour le matériel et les logiciels, HARPS est amené à un niveau supérieur de stabilité et de sensibilité pour la recherche de planètes rocheuses qui pourraient abriter la vie. Dix étoiles proches similaires au Soleil ont été sélectionnées pour un nouveau relevé systématique. Ces étoiles avaient déjà été observées par HARPS et sont connues pour être adaptées à des mesures extrêmement précises de vitesses radiales. Après deux ans de travail, l'équipe d'astronomes a découvert cinq nouvelles planètes avec des masses de moins de cinq fois celle de la Terre. « Ces planètes seront parmi les meilleures cibles pour les futurs télescopes spatiaux pour rechercher des signes de vie dans l'atmosphère de la planète en cherchant des signatures chimiques révélant la présence d'oxygène», explique Francesco Pepe (Observatoire de Genève, Suisse), l'auteur principal d'un des récents articles.
Une des nouvelles planètes récemment annoncées, HD 85512 b, est estimée à seulement 3,6 fois la masse de la Terre et est située en bordure de la zone habitable - une zone étroite autour d'une étoile où l'eau peut être présente sous forme liquide, si les conditions sont réunies. « C’est la planète la moins massive, découverte et confirmée par la méthode des vitesses radiales qui se trouve potentiellement dans la zone habitable de son étoile, et la seconde planète de faible masse découverte par HARPS à l'intérieur de la zone habitable, » ajoute Lisa Kaltenegger (Institut Max Planck pour l'astronomie, Heidelberg, Allemagne et Harvard Smithsonian Center for Astrophysics, Boston, Etats-Unis), qui est une experte sur l'habitabilité des exoplanètes.
La précision croissante du nouveau relevé d’HARPS permet désormais la détection de planètes avec des masses inférieures à deux fois celle de la Terre. HARPS est maintenant si sensible qu'il peut détecter des amplitudes de vitesse radiale sensiblement en dessous de 4 km/h – inférieur à la vitesse de marche d'un promeneur.
« HD 85512 b est loin de la limite de détection de HARPS et démontre la possibilité de découvrir d'autres super-Terres dans les zones habitables autour d'étoiles similaires au Soleil, » ajoute Michel Mayor. Ces résultats confortent les astronomes dans l’idée qu’ils sont proches de découvrir d’autres petites planètes rocheuses habitables autour étoiles semblables à notre Soleil. De nouveaux instruments sont prévus pour poursuivre cette quête. Il s'agit notamment d'une copie de HARPS qui va être installée sur le télescope national Galileo (Italie) dans les îles Canaries, qui fera des relevés systématiques d'étoiles dans le ciel de l’hémisphère Nord, ainsi qu'un nouveau et plus puissant « chasseur de planètes » appelé ESPRESSO, qui sera installé sur le VLT de l'ESO en 2016. Dans un avenir plus lointain, l'instrument CODEX sur le télescope extrêmement grand européen (E-ELT) va pousser cette technique à un niveau supérieur. « Dans les dix à vingt prochaines années, nous devrions avoir la première liste des planètes potentiellement habitables dans le voisinage du Soleil, conclut Michel Mayor, qui a découvert la toute première exoplanète autour d'une étoile normale en 1995.
