L’une des planètes les plus extrêmes jamais répertoriées

Il ne mesure qu'un mètre cinquante, mais depuis son poste d'observation, en orbite autour de la Terre depuis décembre dernier, CHEOPS voit loin. En l'occurrence, l'exoplanète WASP-189b, qui tourne autour de l'étoile HD 133112, bien loin de notre système solaire, à 322 années-lumière de distance, dans la constellation de la Balance.

Tout est hors-norme dans ce couple qui appartient à la tribu des plus de 4.000 exoplanètes répertoriées à ce jour, des corps célestes orbitant autour d'une étoile autre que le soleil, identifiées depuis la première en 1995. WASP-189b est une géante gazeuse, de type Jupiter ultra-chaud. Elle est vingt fois plus proche de son astre que nous ne le sommes du nôtre. Avec pour conséquence d'en faire le tour en moins de trois jours, contre une année pour la planète bleue.

La proximité avec son soleil n'est pas sans conséquence sur sa température. Car son étoile-hôte est "très grande, beaucoup plus massive et brûlante que notre soleil", autour de 7.700 degrés, dit à l'AFP Monika Lendl, de l'Observatoire de Genève, qui a coordonné l'étude, parue le 23 septembre dans Astronomy & Astrophysics. "Nous aimerions comprendre comment il est possible que des planètes existent à une telle proximité de leur étoile et ce qui leur arrive dans des circonstances extrêmes", ajoute la scientifique.

Lancé en décembre dernier, CHEOPS a pour tâche une première caractérisation des exoplanètes. "Il doit étudier des systèmes déjà connus, pour lesquels on sait qu'il existe un transit", c’est-à-dire un passage de la planète devant son étoile, explique Jacques Laskar, directeur de l'Institut de mécanique céleste et de calcul des éphémérides (IMCCE), à l'Observatoire de Paris.

Fruit d'un partenariat entre l'Agence spatiale européenne (ESA) et la Suisse, bénéficiant de la coopération d'une centaine d'ingénieurs et scientifiques de onze États européens, le télescope est équipé d'un appareil de photométrie mesurant précisément le rayonnement lumineux émis par un astre, et le cas échéant celui réfléchi par son exoplanète.

"Nous ne pouvons pas voir à proprement parler WASP-189b, car elle est très proche de son étoile-hôte, qui est très brillante", explique Mme Lendl. Un peu comme un lapin ébloui par des phares qui ne peut voir une voiture. Mais CHEOPS peut mesurer les différences de lumière émise entre les moments où l'exoplanète passe devant, puis à côté, et finalement derrière son étoile. On peut en déduire la distance qui l'en sépare, et le temps qu'il lui faut pour en faire le tour. "Ce qui nous permet de calculer avec précision la taille de la planète, mais aussi la quantité de lumière qu'elle réfléchit", explique Mde Lendl. Ces mesures ont aussi permis de déterminer que l'étoile-hôte se déforme sous l'effet d'une rotation très rapide.

Avec l'aide d'autres instruments, comme SOPHIE, le spectrographe de l'Observatoire de Grasse, dont le télescope a permis la découverte de la première exoplanète, on peut mesurer sa masse. "Le tout permet de dire si une planète est rocheuse ou gazeuse, et de la classer", explique le Pr. Laskar. L'étude de WASP-189b n'est que la première d'une moisson attendue avec l'examen en cours d'une trentaine d'autres systèmes, dont certains multi-planétaires, que CHEOPS examine depuis son lancement.

Ses scientifiques n'en sont pas à chercher un endroit habitable. Pour cela, il faudra attendre l'aide d'autres instruments, qui permettront de classer plus précisément les systèmes explorés par CHEOPS. Comme le télescope spatial James Webb, successeur de Hubble qui doit être lancé en 2021, qui pourra étudier la composition moléculaire de l'atmosphère d'un candidat à des explorations plus poussées. Ensuite, la mission Plato de l'ESA, étudiera des planètes terrestres orbitant un soleil dans une zone habitable. Avec un lancement prévu après 2025. Sans oublier Gaia, le satellite cartographiant les étoiles de notre galaxie depuis 2014, dont la troisième livraison de données, attendue début décembre, permettra d'enrichir le catalogue des exoplanètes proches de notre système solaire.