L'emplacement de Tau Ceti dans le ciel nocturne. Crédit: University of Hertfordshire
Levez les yeux dans le ciel ce soir vers le sud-est dans la constellation de Cetus. Il y a une étoile à l'œil nu nommée Tau Ceti qui se trouve à environ 12 années-lumière de la Terre, et les astronomes ont découvert un système d'au moins cinq planètes en orbite autour de Tau Ceti, dont une dans la zone habitable de l'étoile.
Alors que la récente découverte d'une planète de la taille de la Terre autour du système triple étoile Alpha Centauri est la planète la plus proche qui a été découverte à seulement 4,3 années-lumière de là, cette nouvelle découverte est la seule étoile semblable au soleil que nous connaissons pour héberger tout un système de planètes. On estime que les cinq planètes ont des masses comprises entre deux et six fois la masse de la Terre, ce qui en fait le système planétaire de masse la plus faible jamais détecté. La planète dans la zone habitable de l'étoile a une masse d'environ cinq fois celle de la Terre, ce qui en fait la plus petite planète trouvée en orbite dans la zone habitable de toute étoile semblable au soleil.
"Cette découverte est en accord avec notre vision émergente selon laquelle pratiquement toutes les étoiles ont des planètes et que la galaxie doit avoir de nombreuses planètes de cette taille potentiellement habitables", a déclaré l'astronome Steve Vogt de l'UC Santa Cruz, co-auteur de l'article décrivant la découverte. «Nous commençons maintenant à comprendre que la nature semble préférer massivement les systèmes qui ont plusieurs planètes avec des orbites de moins de 100 jours. C'est assez différent de notre propre système solaire, où il n'y a rien avec une orbite à l'intérieur de celle de Mercure. Donc, notre système solaire est, dans un certain sens, un peu un monstre et pas le type de système le plus typique que la nature prépare. »
Une impression d'artiste du système Tau Ceti. (Image de J. Pinfield pour le réseau RoPACS de l'Université du Hertfordshire.)
Tau Ceti est depuis longtemps la cible d'une étude astronomique détaillée et d'une science-fiction pleine d'espoir, car elle fait partie des 20 étoiles les plus proches de la Terre. Il est également facilement visible à l'œil nu et peut être vu de l'hémisphère Nord et Sud. Au cours des années 1960, le projet Ozma, dirigé par Frank Drake du SETI, a sondé Tau Ceti pour déceler des signes de vie en étudiant les ondes radio interstellaires avec le radiotélescope Green Bank. Des auteurs de science-fiction comme Robert Heinlein, Isaac Asimov et Frank Herbert ont utilisé Tau Ceti comme destinations et points focaux dans leurs livres.
Les scientifiques savent que cette étoile a un disque de débris poussiéreux au moins 10 fois plus massif que la ceinture de Kuiper de notre système solaire, et il a été observé suffisamment longtemps qu'aucune planète plus grande que Jupiter n'a été trouvée.
Une équipe internationale d'astronomes du Royaume-Uni, du Chili, des États-Unis et d'Australie a combiné plus de six mille observations du spectrographe UCLES sur le télescope anglo-australien, du spectrographe HIRES sur le télescope Keck et de la nouvelle analyse des spectres pris avec le spectrographe HARPS disponible dans les archives publiques de l'Observatoire européen austral.
En utilisant de nouvelles techniques, l'équipe a trouvé une méthode pour détecter des signaux de la moitié de la taille des observations précédentes, améliorant considérablement la sensibilité des recherches de petites planètes.
«Nous avons lancé de nouvelles techniques de modélisation des données en ajoutant des signaux artificiels aux données et en testant notre récupération des signaux avec une variété d'approches différentes», a déclaré l'auteur principal Mikko Tuomi de l'Université du Hertfordshire. «Cela a considérablement amélioré nos techniques de modélisation du bruit et accru notre capacité à trouver des planètes de faible masse.»
Tau Ceti e est la planète dans la zone habitable, et son année est environ la moitié de la nôtre. Une étude indépendante des données du système réalisée par Abel Méndez à l'Université de Porto Rico à Arecibo indique que la cinquième planète, Tau Ceti f, pourrait également se trouver dans la zone habitable.
Alors que plus de 800 planètes ont été découvertes en orbite autour d'autres mondes, les planètes en orbite autour des étoiles semblables au Soleil sont particulièrement précieuses à étudier, a déclaré l'équipe.
«Tau Ceti est l'un de nos voisins cosmiques les plus proches et si brillant que nous pourrons peut-être étudier l'atmosphère de ces planètes dans un avenir pas trop lointain. Les systèmes planétaires trouvés autour d'étoiles proches près de notre Soleil indiquent que ces systèmes sont communs dans notre galaxie de la Voie lactée », a déclaré James Jenkins de l'Université du Chili, chercheur invité à l'Université du Hertfordshire.
Le document de l'équipe qui a été accepté pour publication dans Astronomy & Astrophysics.
Lisez l'article de l'équipe: Signaux intégrés dans le bruit de vitesse radiale (fichier pdf) ou ici sur arVix
Sources: Université de Californie à Santa Cruz, Université du Hertfordshire
