Romain
Le professeur Jason Wang a réalisé une incroyable vidéo en accéléré montrant quatre exoplanètes du système HR8799 en orbite autour de l’étoile. L’étoile est située à 133 années-lumière de la Terre.
L’une des vidéos astronomiques les plus spectaculaires jamais réalisées est condensée en quelques secondes : la danse de quatre exoplanètes – ou exoplanètes – en orbite autour de leur étoile de référence. C’est un film accéléré absolument incroyable, montrant un système stellaire extraterrestre qui « fonctionne » exactement comme le prédisent les lois de la physique, avec les planètes en orbite régulière autour de l’étoile. Cela peut sembler trivial, mais nous n’avons pas de vidéo comparable pour le système solaire. Nous y sommes pleinement, nous n’avons donc pas de point de vue de l’extérieur qui nous permette d’observer Mercure, Vénus, la Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune en rotation autour du Soleil.
Les quatre exoplanètes en orbite autour de l’étoile. Crédit : Jason Wang / Youtube / https://youtu.be/x9EG3gbQ5P0
Le protagoniste de la vidéo est l’étoile HR8799 avec ses quatre compagnons, tous plus grands que Jupiter, le géant du système solaire. L’étoile est nichée au cœur de la constellation de Pégase et se situe à 133,3 années-lumière de notre planète. C’est une étoile très jeune, âgée de seulement 30 millions d’années, avec une masse et une luminosité d’environ 1,5 fois et 4,9 fois celles du Soleil, respectivement. Le système HR8799 est bien connu des scientifiques car il a été le premier jamais observé, en 2008. Attention, il s’agit d’un système stellaire et non d’une seule exoplanète (la première était 2M1207b, détectée en 2004). La découverte de ce système stellaire lointain a suscité un grand intérêt chez l’astrophysicien Jason Wang de la Northwestern University, qui a décidé de mener des observations régulières à travers l’observatoire WM Keck, installé sur le volcan Mauna Kea à Hawaï.
Wang et ses collègues ont ainsi collecté 12 années d’observations qui ont permis – avec quelques petits « trucs » du métier – de peaufiner la merveilleuse vidéo time-lapse de seulement 4,5 secondes. Le scientifique a d’abord utilisé l’optique adaptative pour corriger le flou de l’image causé par l’atmosphère terrestre (on parle d’un système à plus de 130 années-lumière de la Terre). Puis il a utilisé un coronographe pour annuler la luminosité de l’étoile HR8799 au centre de la vidéo ; si sa lumière n’avait pas été supprimée par cet instrument, également utilisé pour étudier le Soleil, les petits points brillants qui orbitent autour de l’étoile n’auraient pas été visibles. C’est pourquoi l’étoile apparaît sous la forme d’un disque noir au centre de la vidéo. Enfin, il a dû exploiter une technique de montage pour montrer les planètes en mouvement fluide autour de l’étoile et corriger les écarts temporels (les seules données recueillies auraient montré de petits sauts au lieu d’un mouvement orbital continu).
« Il est généralement difficile de voir des planètes en orbite », a déclaré le professeur Wang dans un communiqué de presse. « Par exemple, il n’est pas évident que Jupiter ou Mars tournent autour de notre soleil parce que nous vivons dans le même système et que nous n’avons pas de vue à vol d’oiseau. Les événements astronomiques se produisent trop rapidement ou trop lentement pour être capturés sur film. Mais cette vidéo montre des planètes se déplaçant à l’échelle humaine. J’espère que cela permettra aux gens de profiter de quelque chose de merveilleux », a ajouté le scientifique, qui enseigne la physique et l’astronomie au Weinberg College of Arts and Sciences de la Northwestern University. « Vous ne gagnez rien scientifiquement à regarder des systèmes en orbite dans une vidéo accélérée, mais cela aide les autres à apprécier ce que nous étudions. Il peut être difficile d’expliquer les nuances de la science avec des mots. Mais montrer la science en action aide les autres à comprendre son importance », a commenté l’expert.
Les principaux protagonistes de la vidéo, outre l’étoile « obscurcie » HR8799, sont l’exoplanète HR8799e d’une masse supérieure à 7 fois celle de Jupiter qui met 45 ans pour faire une orbite complète ; HR8799d de 9,1 masses de Jupiter et une période orbitale de 100 ans ; HR8799c de 7,8 masses de Jupiter et 190 ans de période orbitale ; et HR8799b, le plus petit, avec une masse 5,7 fois celle de Jupiter et une orbite de 460 ans. Mais le quatuor n’est pas seul. D’après l’étude « Deep Orbital Search for Additional Planets in the HR 8799 System » publiée en fin d’année dernière dans The Astronomical Journal, en effet, il y aurait aussi une cinquième planète, plus proche de l’étoile et plus petite que les autres, et pour cette raison a échappé aux observations faites à ce jour. Mais une analyse plus approfondie du système pourrait le révéler à l’avenir. A présent, profitons de la magnifique danse de ses quatre « frères aînés » immortalisée par le Dr Wang.
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