Comment a-t-on pu « perdre » trois exoplanètes ?

Parfois, on se lève un bon matin avec un certain nombre d’exoplanètes et, lorsque l’on se couche, il en manque trois à l’appel. C’est ce qu’ont vécu récemment les astronomes, à ceci près que ces exoplanètes n’ont pas exactement « disparu » : elles ont été déchues du rang de planètes et classées en étoiles. Ces trois exoplanètes étaient en fait des étoiles.

C’est ce que l’on a appris, le 15 mars 2022, sur le site de l’institut des recherches spatiales du MIT, dans un article intitulé « Look! Up In The Sky! Is It A Planet? Nope, Just A Star » (« Regardez ! Dans le ciel ! Est-ce une planète ? Non, juste une étoile »). L’étude elle-même a été publiée dans l’Astronomical Journal à la même date.

Que s’est-il passé ? Comment peut-on reclasser en étoiles ce que l’on pensait être des exoplanètes ?

Entre étoile et planète, il n’y a qu’un pas (faisant la taille de Jupiter)

La recherche d’exoplanètes se divise en deux listes : celle des exoplanètes confirmées (presque 5 000) et celle des candidates exoplanètes (qui s’approche aussi de 5 000). Les trois exoplanètes impliquées dans cette étude étaient des candidates exoplanètes. Elles avaient été originellement détectées par le télescope spatial Kepler ; et pour cette raison, elles sont connues sous les petits noms de Kepler-854b, Kepler-840b et Kepler-699b.

En réétudiant les mesures (grâce à de nouvelles « règles » plus précises), les auteurs ont pu déterminer plus précisément la taille de ces objets célestes. Ils ont découvert que ces derniers étaient tout bonnement trop gros pour être des exoplanètes. Mais ils sont également bien petits pour avoir été spontanément classés comme des étoiles. Trop gros pour des exoplanètes, trop petits pour des étoiles : ce sont donc finalement… de petites étoiles.

« La plupart des exoplanètes sont de la taille de Jupiter ou beaucoup plus petites. Deux fois [la taille de] Jupiter est déjà suspect. Une taille supérieure ne peut pas être une planète, et c’est ce que nous avons trouvé », explique l’un des auteurs, sur le site du MIT.

Pour comprendre la complexité de cette classification, il faut se pencher sur un quatrième cas mis en avant dans cette étude : Kepler-747b. Comme les trois autres, elle a été classée en exoplanète après sa détection par Kepler. Sauf que, contrairement à ses cousines, les auteurs n’ont pas pu la reclasser avec certitude en petite étoile. Elle fait certes 1,8 fois la taille de Jupiter, presque comme les trois autres, mais elle est « relativement éloignée de son étoile et la quantité de lumière qu’elle reçoit est trop faible pour entretenir une planète de cette taille ».

Alors, comment classer Kepler-747b ? Les auteurs la décrivent comme exoplanète « suspecte mais pas totalement invraisemblable » (oui, décrire l’imprécision avec précision fait partie du charme de la science).

Pour aller plus loin

Une exoplanète dans une autre galaxie ? « Il faudra plusieurs dizaines d’années » pour le vérifier

Une étude comme celle-ci qui « déclasse » des exoplanètes aide en tout cas à affiner la liste des exoplanètes. Le catalogue peut être considéré comme plus complet lorsqu’on exclut des objets célestes qui sont finalement autre chose. Une telle liste sert de groupe témoin à la détection d’autres exoplanètes, sa nature peut influencer sur ce que l’on cherche. Plus elle est fiable, plus l’on peut détecter les « bons » objets sans se tromper, en regardant toujours un peu plus loin dans le cosmos.