À seulement six années-lumière de la Terre, une planète de glace semble orbiter autour d'une naine rouge peu lumineuse. Si elle existe vraiment, cette exoplanète pourrait en partie réaliser un rêve vieux de plusieurs décennies et devenir l'une des cibles les plus prometteuses des astronomes enthousiastes à l'idée de découvrir les nombreux mondes qui se trouvent hors de notre système solaire.

La potentielle nouvelle planète, décrite dans la revue Nature ce mercredi, orbiterait autour de l’étoile de Barnard, qui est la plus proche de notre soleil. En effet, si le lumineux système Alpha du Centaure est deux années-lumière plus proche et possède sa propre planète, il est lui composé de trois étoiles. Plus vieille que le Soleil, l'étoile de Barnard est environ six fois plus petite que celui-ci. Cette naine rouge, qui n'a été découverte qu'en 1916, est invisible, même avec un bon télescope.

Liée à la science-fiction depuis longtemps, l’étoile de Barnard est une inspiration pour les astronomes qui suggèrent la présence de planètes en orbite depuis les années 1960, ainsi que pour les auteurs de fiction, qui imaginent des aventures prenant place autour de ce petit point lumineux caché.

« L'étoile de Barnard est l'une des plus célèbres du ciel », indique Ignasi Ribas de l'Institut espagnol des Sciences de l'Espace. « Les astronomes cherchent des planètes autour de cette étoile depuis toujours. »

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Bien que l'existence des exoplanètes n'ait été confirmée par les scientifiques que dans les années 1990, Peter van de Kamp, un astronome néerlandais, avait rapporté 30 ans plus tôt que deux géantes gazeuses semblaient orbiter autour de l'étoile de Barnard, alimentant un intérêt pour confirmer l'existence de mondes voisins. Mais pour Ignasi Ribas, les planètes de Van de Kamp n'existent sans doute pas : autrement, son équipe aurait repéré des planètes aussi massives lors de leurs plus récentes observations. Toutefois, des planètes plus petites pourraient bien orbiter autour de cette étoile voisine, cachées depuis des décennies en raison de leur taille.

Même pour les étoiles si proches de nous, détecter des planètes plus petites n'est pas aussi simple qu'orienter son télescope dans la bonne direction. Ainsi, pour certaines techniques comme la recherche de transits planétaires, ce que faisait le prolifique télescope de la NASA Kepler, ce qui pose problème, c'est l'échelle. Les alignements qui nous offrent l'opportunité de repérer les mondes en transit sont relativement rares, mais comme Kepler ne regardait qu'une portion du ciel peuplée de centaines de milliers d'étoiles, il a fini par faire des milliers de découvertes.

D'autres techniques ne reposent pas sur de tels alignements, mais présentent des limites relatives au type de planètes qu'ils peuvent détecter. Erik Petigura de Caltech souligne que dans la plupart des cas, plus les planètes sont petites, plus la myriade de signaux qui révèlent leur présence devient difficile à extraire.

En 2016, Ignaci Ribas et ses collègues ont orienté sur l'étoile de Barnard l'instrument CARMENES, installé à l'observatoire espagnol de Calar Alto. Les scientifiques recherchaient de légères oscillations dans le mouvement de l'étoile, preuve qu'une planète en orbite exerçait sur elle une douce attraction. Des jeux de données collectés par six instruments d'observation différents pendant 20 ans avaient déjà suggéré qu'une telle planète pouvait exister. Les données récoltées indiquaient qu'elle effectuait certainement sa révolution en 233 jours terrestres.