La Voie lactée regorge de planètes, et il est très probable qu’elles soient également abondantes dans d’autres galaxies.
Mais il y a une grande différence entre le fait qu’il soit probable que des planètes existent en dehors de notre galaxie et avoir la preuve qu’elles existent. Et les méthodes qui nous ont permis de repérer des planètes dans la Voie lactée ne fonctionneront tout simplement pas à de si grandes distances. Mais cette semaine, des chercheurs ont annoncé qu’une technique qu’ils ont proposée pourrait avoir révélé la première indication d’une planète dans une autre galaxie. Les données se trouvaient dans les archives de quelques télescopes à rayons X.
Presque toutes les planètes que nous connaissons ont été identifiées par l’une des deux méthodes suivantes : soit en observant l’influence gravitationnelle d’une planète sur les longueurs d’onde de la lumière produite par une étoile, soit en observant la réduction de la lumière lorsqu’elle passe entre nous et son étoile hôte. À l’heure actuelle, nous n’avons pas de matériel avec la résolution nécessaire pour que ces techniques fonctionnent bien avec d’autres galaxies, qui apparaissent généralement comme des collections d’étoiles si denses qu’il est presque impossible de distinguer une étoile d’une autre.
En 2018, Nia Imara et Rosanne Di Stefano ont proposé une variante des techniques existantes qui pourraient fonctionner avec des galaxies lointaines. L’astuce est que cela ne fonctionnera pas avec les longueurs d’onde visibles de la lumière.
Les sources de rayons X cohérentes dans les galaxies sont relativement rares, ce qui signifie que nous pouvons pointer des télescopes à rayons X sur une galaxie et résoudre des sources individuelles. Beaucoup sont également compacts, ce qui permet à une planète de les masquer, même si la planète est en orbite à une distance importante. Ils sont généralement composés des restes d’une étoile, telle qu’une étoile à neutrons ou un trou noir, qui alimente les émissions de rayons X en volant de la matière à un compagnon proche. Le processus d’alimentation de cette matière est suffisamment stable pour que ces sources aient tendance à émettre régulièrement pendant de longues périodes.
Donc, si la source de rayons X devait soudainement s’éteindre et revenir, ont conclu Imara et Di Stefano, cela serait probablement dû à un objet qui la bloque le long de la ligne de mire de la Terre. Il existe un certain nombre de corps potentiels qui pourraient provoquer cet effet, y compris l’étoile d’où provient la matière. Ou ce pourrait être une exoplanète.
Quelques années plus tard, Imara et Di Stefano sont de retour au sein d’une équipe plus large qui pense que cette méthode semble fonctionner. Les données proviennent d’observations de la galaxie M51, également connue sous le nom de galaxie Whirlpool. L’une des sources de rayons X les plus brillantes de cette galaxie, appelée M51-ULS-1, est exactement le type de système binaire émettant des rayons X que la proposition initiale avait en tête. Le système est composé d’un objet compact non identifié qui semble être en orbite près d’une étoile supergéante bleue. Cette supergéante semble perdre de la matière au profit du corps compact d’une manière qui alimente un flux constant de rayons X.
En 2012, M51-ULS-1 était dans le champ de vision de l’observatoire de rayons X Chandra lorsque la source de rayons X s’est soudainement tue. Avant et après l’événement, Chandra avait détecté une moyenne d’environ 15 photons par millier de secondes provenant de M51-ULS-1. Puis il y a eu un déclin soudain, et pendant plus d’une demi-heure, absolument aucun photon n’a été détecté. Environ une demi-heure plus tard, tout était rentré dans l’ordre.
Il y a souvent beaucoup de variabilité dans les sources de rayons X, car le matériau entrant qui les alimente peut varier et même obscurcir l’origine des rayons X. Mais ces événements ne ressemblent pas à ce que les chercheurs voyaient. Si une source de rayons X s’éteint (ou se rallume), cela se produit généralement très progressivement et la matière intermédiaire aura tendance à bloquer certaines longueurs d’onde plus efficacement que d’autres, entraînant un changement de la “couleur” de la lumière sans éliminer entièrement.