Il s’agit d’une exoplanète avec une densité exceptionnellement basse, tellement basse qu’il a fallu quatre ans de mesures pour le détecter : il est plus grand que Jupiter, mais a un septième de sa masse. Sa densité est une anomalie même pour les astronomes qui l’ont découvert, allant jusqu’à définir son existence comme un « mystère cosmique ».
MIT | Illustration de l’exoplanète autour de son étoile (K. Ivanov)
Dans notre galaxie, il existe une planète énorme et exceptionnellement molle : beaucoup plus grande que Jupiter, mais avec une masse sept fois inférieure. Les astronomes qui viennent de la découvrir avaient du mal à croire en l’existence d’une planète avec une densité si faible : c’est en réalité le deuxième plus léger parmi tous ceux connus, après le « petit » Kepler 51d, et il représente un « mystère cosmique » même pour les scientifiques qui viennent de le découvrir.
À 1 200 années-lumière de la Terre, WASP-193b – c’est ainsi qu’il a été nommé – est une exoplanète vraiment unique en son genre. Ce sont des planètes qui orbitent autour d’une étoile différente du Soleil. Nous avons parlé de cela ici. Les scientifiques qui l’ont observé et décrit l’appellent « une anomalie parmi les plus de 5 000 exoplanètes découvertes à ce jour » : il est si peu dense qu’il est difficile de trouver un matériau qui puisse rivaliser, peut-être que le seul capable est le sucre filé.
Comment est fabriqué WASP-193b
Les auteurs de cette découverte extraordinaire sont un groupe international d’astronomes, du MIT, de l’Université de Liège en Belgique et de l’Institut d’Astrophysique d’Andalousie. Dans un article publié dans Nature Astronomy, ils expliquent pourquoi nous sommes face à un « mystère cosmique » et comment l’étude de sa formation pourrait révolutionner nos connaissances sur l’origine des planètes.
Commençons par les mesures. Pour les obtenir, les chercheurs ont dû beaucoup s’efforcer : en général, pour mesurer la masse d’une planète, les astronomes analysent le spectre d’une étoile alors qu’une planète orbite autour d’elle. Plus sa masse est grande, plus elle est proche de l’étoile, plus le spectre peut se déplacer. Cependant, les premières mesures sur WASP-193b et son étoile étaient toujours nulles et les chercheurs ne pouvaient pas expliquer pourquoi, du moins au début. Après quatre ans de tentatives, la raison est finalement apparue claire à tous, bien que difficile à croire : WASP-193b est si peu dense qu’il n’a aucune attraction perceptible sur son étoile.
Une planète douce comme du sucre filé
Le définir doux comme du sucre filé n’est pas du tout une métaphore. À travers une série complexe de calculs, les astronomes ont en réalité réussi à mesurer la masse et la densité de WASP-193b. Sa masse est d’environ 0,14 de celle de Jupiter (bien qu’il soit 50% plus grand que celui-ci) et sa densité est d’environ 0,069 grammes par centimètre cube. Nous sommes pratiquement au moins d’un ordre de grandeur en dessous de la densité de ce qu’on appelle le « géant gazeux ». Pour comparer, celle de la Terre est d’environ 5,51 grammes par centimètre cube. Pour mettre en perspective, les auteurs de l’étude ont utilisé le sucre filé, car avec sa densité moyenne de 0,05 gramme par centimètre cube, c’est le matériau qui se rapproche le plus de WASP-193b.
La raison, expliquent les scientifiques du MIT, de cette similitude réside dans le fait que les deux, la mystérieuse exoplanète et le sucre filé, sont principalement composés de gaz légers. En réalité, l’hypothèse la plus soutenue par ses découvreurs est que WASP-193b est composée en grande partie d’hydrogène et d’hélium, comme de nombreux autres « géants gazeux » qui peuplent la galaxie. En particulier, ce géant doux particulier a été considéré comme un cas extrême d’une classe de planètes découvertes il y a seulement 15 ans : en raison de leur densité extrêmement basse, ils ont été appelés « Jupiters gonflés », mais ils restent encore un mystère pour les scientifiques, et WASP-193b l’est encore plus.