Une étude menée par l’équipe du professeur Qian Shengbang de la faculté de physique et d’astronomie de l’université du Yunnan a démontré que les systèmes planétaires en orbite régulière autour des étoiles massives de type B, longtemps négligés par les observations, existent réellement. Les résultats ont été publiés dans la revue académique Nature Communications.
Les étoiles de type B sont des étoiles massives de l’univers, avec une température de surface dépassant 10 000 kelvins. Les planètes orbitant autour de ces étoiles constituent des échantillons d’observation essentiels pour étudier la formation et l’évolution planétaires dans des environnements de rayonnement extrême. Cependant, les étoiles de la séquence principale de type B ont une rotation rapide et des signaux spectraux de faible discernabilité, ce qui rend difficile la détection des signaux planétaires dans leur zone orbitale intermédiaire par les moyens d’observation traditionnels. Ce domaine a longtemps souffert d’une lacune observationnelle, et la communauté scientifique n’a jamais pu confirmer si de tels systèmes planétaires existent réellement.
Pour surmonter cette difficulté d’observation, l’équipe de recherche a changé d’approche : au lieu d’observer directement les étoiles de la séquence principale de type B en pleine maturité, elle s’est tournée vers leur forme « retraitée » en fin d’évolution — les géantes rouges du renflement. À ce stade de l’évolution stellaire, les conditions spectrales sont plus favorables à l’extraction des signaux planétaires, mais distinguer les géantes rouges du renflement des géantes rouges ordinaires et déterminer le véritable stade évolutif de l’étoile constitue une autre difficulté technique.
L’équipe a utilisé la technique de l’astérosismologie, comparable à une échographie CT ultrasonore de l’étoile, en s’appuyant sur les données photométriques de haute précision du satellite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) pour capturer les variations subtiles de luminosité, analyser la structure interne de l’étoile par les fréquences d’oscillation et identifier avec précision le stade évolutif de l’étoile. Après analyse, l’étude a confirmé que quatre étoiles possédant des planètes, dont HD 2952, sont des géantes rouges du renflement.
En combinant les modèles d’évolution stellaire pour une rétro-analyse, l’étude a révélé que ces quatre étoiles étaient toutes des étoiles massives de type B dans leur jeunesse, et que les planètes orbitant autour d’elles se situaient précisément dans la plage orbitale auparavant non observée. Les calculs orbitaux ont confirmé que ces planètes ont survécu à la phase d’expansion de leur étoile hôte, sans être englouties, et subsistent jusqu’à aujourd’hui.
Qian Shengbang, auteur correspondant de l’article, explique que les systèmes planétaires en orbite régulière autour des étoiles de type B ne sont peut-être pas rares, mais qu’ils sont restés longtemps cachés dans les angles morts des méthodes de détection traditionnelles. En étudiant les étoiles hôtes après leur évolution, il est possible de reconstituer les systèmes planétaires de ces étoiles massives dans leur jeunesse et d’examiner plus avant comment l’efficacité de formation planétaire, l’évolution orbitale et les mécanismes de survie à long terme varient avec la masse de l’étoile hôte. Cette étude relie plusieurs axes de recherche — détection des exoplanètes, évolution stellaire et astérosismologie — et propose une nouvelle voie pour rechercher des planètes autour des étoiles massives.