David Bennett, à la tête d’une équipe internationale d’astronomes, peut se targuer d’avoir battu un record vivement convoité dans la recherche des planètes extrasolaires : il a découvert la plus légère des planètes gravitant autour d’une autre étoile normale que le Soleil ; MOA-2007-BLG-192Lb est lourde comme trois Terres.
L’heureuse propriétaire de cette planète, MOA-2007-BLG-192L, bat un record du même acabit : c’est maintenant la plus légère des étoiles à être accompagnée d’une planète. Les mesures donnent environ 6 % de la masse du Soleil. Il s’agit donc d’une naine brune, ou d’une étoile ratée, qui ne produit pas sa lumière via des réactions de fusion nucléaire. Mais les évaluations de masse souffrent de quelques incertitudes, et la masse de MOA-2007-BLG-192L pourrait atteindre 8 % de celle du Soleil, ce qui en ferait une étoile certes très légère, mais une étoile digne de ce nom quand même. Pour mémoire, la fusion thermonucléaire au cœur d’une étoile est permise lorsque la masse de cette étoile atteint ou dépasse 7,5 % de la masse du Soleil.
Selon David Bennett, « notre découverte indique que même les plus légères des étoiles peuvent héberger des planètes. Je dois préciser qu’aucune planète n’avait jamais été détectée autour d’une étoile de masse moindre que le cinquième de la masse solaire ! Cela nous suggère en plus que des étoiles très légères dans le voisinage du Soleil pourraient elles aussi posséder des compagnons de la taille de la Terre. Ce seront alors des cibles particulièrement intéressantes pour le Télescope Spatial James Webb préparé par la NASA, qui y recherchera des traces de vie. »
MOA-2007-BLG-192Lb a été détectée par la technique de la microlentille gravitationnelle, grâce au concours de deux programmes de recherche : le Microlensing Observations in Astrophysics (MOA), qui inclut Bennett, ainsi que l’Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE), bien connu également.
Touchons un petit mot sur le phénomène de (micro)lentille gravitationnelle. Toutes les étoiles du ciel sont en mouvement au sein de notre galaxie, la Voie Lactée. De notre point de vue terrestre, il se peut que deux étoiles paraissent ainsi momentanément alignées sur la même ligne de visée. Cela n’est évidemment qu’un effet de perspective, les deux étoiles étant certainement très éloignées l’une de l’autre. Lorsqu’un tel alignement se produit, la gravitation de l’étoile la plus proche de nous agit comme une loupe, en déviant et focalisant la lumière de l’étoile lointaine vers la Terre. Ici-bas, nous observons alors une hausse soudaine de la brillance de l’étoile d’arrière-plan (celle qui joue le rôle de lentille peut très bien être trop pâle pour être visible). Voilà donc pour les lentilles gravitationnelles. A présent, imaginons que l’étoile-loupe soit accompagnée d’une planète. Si la planète passe également devant l’étoile lointaine, nous pouvons noter une seconde hausse de luminosité, quoique bien plus faible que celle provoquée par l’étoile-mère, en raison de la masse minime de la planète. C’est la faiblesse du phénomène de lentille gravitationnelle dû à une planète qui lui vaut le préfixe micro-.
Détecter une telle microlentille gravitationnelle, donc une planète, c’est d’abord et avant tout relever deux défis majeurs. Le premier consiste à observer un alignement apparent entre deux étoiles. Le second, qui n’est pas moindre, est de capter l’augmentation de luminosité révélatrice, laquelle dure souvent moins de vingt-quatre heures !
Il existe malgré ces difficultés des appareils capables de les contourner : c’est le cas du télescope MOA-II, installé à l’Observatoire du Mont John en Nouvelle-Zélande. Une de ses caméras est capable d’embrasser un morceau de ciel large comme treize fois la Pleine Lune, et d’y détecter la moindre augmentation anormale de luminosité de toute étoile observée dans ce champ très large. Bennett avoue même que sa découverte n’aurait jamais été possible sans un tel équipement.
MOA-2007-BLG-192L était donc l’étoile-loupe. Distance de trois milliers d’années-lumière, elle est presque invisible pour les télescopes terrestres. Le Very Large Telescope a ainsi confirmé sa nature d’étoile très légère et très peu brillante.
L’orbite de MOA-2007-BLG-192Lb est large comme celle de Vénus, approximativement. Cependant, gardons à l’esprit que l’étoile émet trois mille à un million de fois moins de lumière que notre Soleil. Par conséquent, la température au sommet de l’atmosphère de MOA-2007-BLG-192Lb pourrait aussi basse que celle qui règne sur Pluton ! Même si les astronomes n’ont aucune preuve que cette atmosphère existe, ils se sont permis quelques supputations à son sujet. Une planète trois fois plus lourde que la Terre peut sans souci posséder une solide atmosphère, riche en gaz à effet de serre. En outre, son intérieur doit contenir des atomes radioactifs, qui en se désintégrant libèrent de la chaleur. Sur le papier et en bout de course, rien n’empêche les températures à la surface de cette planète d’être semblables à celles que connaît la Terre. Certains imaginent même une planète entièrement recouverte par un océan, sans aucune terre ferme affleurante.
MOA-2007-BLG-192Lb n’est pas la première planète légère, certainement tellurique, débusquée par la méthode des microlentilles gravitationnelles. Même si les chances de détecter une planète deux fois plus lourde que Jupiter sont cinquante fois plus grandes que celles de trouver une copie conforme de la Terre, David Bennett et Sun Hong Rhie avaient prédit, dès 1996, que des instruments adéquats pouvaient révéler l’existence de planètes du second type... et nous n’en sommes plus très loin ! Bennett se laisse même aller à une nouvelle prédiction : « la première planète extrasolaire de masse égale à celle de la Terre sera découverte par microlentille. Mais nous devons nous dépêcher avant que les programmes de vitesse radiale et la mission Kepler, avec son lancement prévu début 2009, ne nous coiffent au poteau. »
La méthode des microlentilles gravitationnelles, en plus de donner des noms à coucher dehors aux planètes qu’elle révèle, permet d’en déterminer la masse et la distance à son étoile. C’est également le cas de la méthode des vitesses radiales, qui a autorisé la découverte de la grande majorité des quelque trois cents exoplanètes connues à ce jour (y compris la toute première, 51 Pegasi b, en 1995).
Sujet: Record de légèreté pour une exoplanète 
