La "mégastructure alien" autour de l'étoile Tabby pourrait-elle être, en fait, une exoplanète géante gazeuse avec des anneaux

Vue d'artiste d'un système d'anneaux géant autour d'une exoplanète distante.

Crédit et © : Ron Miller 

KIC 8462852 (alias Tabby's Star) continue d'être une source de fascination et de controverse. Depuis qu'elle a été vue pour la première fois en train de subir des baisses étranges et soudaines de luminosité (en octobre 2015 ), les astronomes ont spéculé sur ce qui pourrait causer cela. Depuis lors, diverses explications ont été proposées, y compris les grands astéroïdes, une grande planète, un disque de débris ou même une métastructure étrangère .

La dernière suggestion pour une explication naturelle provient de l' Université d'Antioquia en Colombie, où une équipe de chercheurs a proposé que les grandes et les plus petites gouttes de luminosité puissent être le résultat d'une planète à anneaux semblable à Saturne en transit devant l'étoile. Cela, prétendent-ils, expliquerait à la fois les gouttes soudaines de luminosité et les plongées plus subtiles observées au fil du temps.

L'étude, intitulée « Courbes lumineuses anormales de Young Tilted Exorings », est apparue en ligne récemment. Dirigée par Mario Sucerquia, étudiant postdoctorant au Département d'Astronomie de l'Université d'Antioquia, l'équipe a effectué des simulations numériques et des calculs semi-analytiques pour déterminer si les transits d'une géante gazeuse à  anneaux pouvaient expliquer les observations récentes faites de l'étoile.

Vue d'artiste d'une exolune orbitant autour d'une exoplanète à anneaux.

Crédit : © Andy McLatchie.

Actuellement, les chasseurs d'exoplanètes utilisent un certain nombre de méthodes pour détecter les candidats planétaires. L'un des plus populaires est connu sous le nom de Méthode de transit , où les astronomes mesurent les creux dans la luminosité d'une étoile causée par une planète passant entre elle et l'observateur (c'est-à-dire en transit devant une étoile). La façon dont une géante gazeuse avec des anneaux réduirait la lumière d'une étoile était préoccupante parce que cela le ferait de manière irrégulière.

Fondamentalement, les anneaux seraient la première chose à obscurcir la lumière provenant de l'étoile, mais seulement dans une moindre mesure. Une fois que la majeure partie de la géante gazeuse a transité l'étoile, une baisse importante se produirait suivie d'une deuxième baisse plus petite alors que les anneaux de l'autre côté passaient. Mais comme les anneaux seraient à un angle différent à chaque fois, les creux plus petits seraient plus grands ou plus petits et la seule façon de savoir avec certitude serait de comparer de multiples transits.

Dans le passé, des chercheurs de l'Université d'Antioquia ont développé une nouvelle méthode pour détecter les anneaux autour des exoplanètes («exorings»). Essentiellement, ils ont montré comment une augmentation de la profondeur d'un signal de transit et de l'effet dite "photo-ring" (souvent confondu avec des faux positifs dans les enquêtes précédentes) pourrait être interprétée comme des signes d'une exoplanète avec un anneau de type structure de Saturne.

L'équipe qui a conçu cette méthode a été dirigée par Jorge I. Zuluaga, du Harvard Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), qui était également coauteur de cette étude. Pour tester cette théorie avec KIC 8462852, l'équipe a simulé une courbe légère d'une planète anneau qui était à environ 0,1 UA de l'étoile. Ce qu'ils ont trouvé, c'est qu'une structure en anneau incliné pourrait expliquer les effets de gradation détectés dans l'étoile de Tabby dans le passé.

Ils ont également constaté qu'une structure en anneau inclinée subirait des changements à court terme de forme et d'orientation à la suite du pistolet gravitationnel de l'étoile sur eux. Ceux-ci seraient apparents en raison de fortes variations de la profondeur de transit et des temps de contact même entre les transits consécutifs. Cela serait probablement interprété comme des anomalies dans les données de signal, ou entraînerait des erreurs de calcul des propriétés d'une planète (c.-à-d. Le rayon, l'axe semi-majeur, la densité stellaire, etc.).

Ce n'est pas la première fois qu'une structure anneau a été suggérée comme une explication pour le mystère qu'est l'étoile Tabby's. Et l'équipe admet qu'il y a d'autres explications possibles, qui incluent la possibilité d'une rupture d'une exolune autour d'une planète plus grande (c'est-à-dire en laissant un disque de débris). Mais comme l'a indiqué Sucerquia dans une interview accordée à New Scientist , cette dernière étude offre de la nourriture convaincante:

"Le but de ce travail est de montrer à la communauté qu'il existe des mécanismes qui peuvent modifier les courbes de lumière. Ces changements peuvent être générés par la dynamique des lunes ou des anneaux, et les changements dans ces systèmes peuvent se produire à des échelles aussi courtes qu'il faut les détecter en quelques années seulement.

Une autre attraction intéressante de l'étude de recherche est le fait que les structures en anneau oscillant pourraient également expliquer l'étrangeté de certaines courbes de lumière déjà connues. En d'autres termes, il est possible que les astronomes aient déjà trouvé des signes d'exoplanètes ancrées et ne le savaient tout simplement pas. Dans l'avenir, il est possible que les futures enquêtes puissent représenter beaucoup plus de ces mondes.

Bien sûr, si cette étude s'avère correcte, cela signifie que ce que certains considèrent comme notre meilleur espoir de trouver une mégastructure étrangère est maintenant perdu. Certes, ce serait une déception. S'il y a une chose à propos du mystère de Tabby qui a toujours été intriguante, c'est le fait qu'une mécanique ne puisse pas être exclue. Si nous arrivons enfin à ce point, il n'y a pas beaucoup à dire.

Sauf, peut-être, c'est un grand univers! Il y a sûrement une civilisation Kardashev type II là-bas quelque part.
 

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Article de Matt Williams, (Universe Today), paru le 25/08/2017, traduit à l'aide de Google Traductions, avec correction éventuelle de Michel Lambours.