Les premières découvertes

Les premières planètes confirmées en dehors du Système solaire ont été découvertes en 1992 par Aleksander Wolszczan et Dale Frail. Elles orbitent autour de PSR B1257+12, un pulsar : le cœur effondré d’une étoile qui a explosé et qui émet des impulsions radio à intervalles très réguliers. Les planètes attirent le pulsar, si bien que les impulsions arrivent avec un tout petit peu d’avance ou de retard. La mesure du moment d’arrivée des impulsions a révélé la présence des planètes. Personne ne s’attendait à trouver des planètes autour d’une étoile morte, et les planètes de pulsars se sont révélées rares.

La première planète découverte autour d’une étoile semblable au Soleil a été trouvée en 1995. Michel Mayor et Didier Queloz ont utilisé la vitesse radiale pour découvrir 51 Pegasi b. Son orbite ne dure qu’environ 4,23 jours, et sa masse minimale est d’environ 0,47 masses de Jupiter. La troisième loi de Kepler (voir le laboratoire Orbites et gravité) donne le rayon de son orbite : environ 0,05 AU, bien à l’intérieur de l’orbite de Mercure, située à 0,39 AU, qui dure 88 jours. Une géante gazeuse aussi proche a été une grande surprise, car tout le monde pensait que les géantes se trouvaient loin de leur étoile, comme dans notre propre Système solaire. Mayor et Queloz se sont partagé le Prix Nobel de physique 2019 (l’autre moitié a été attribuée à James Peebles pour ses travaux en cosmologie).

Les planètes comme celle-ci sont appelées Jupiters chauds : des géantes qui suivent des orbites de quelques jours et dont la température atteint 1000 K ou plus. Elles sont faciles à trouver, mais elles sont rares : seulement environ 1 % des étoiles semblables au Soleil en possèdent une (les estimations se situent entre environ un demi pour cent et un pour cent). Le Système solaire n’en possède aucune. Une idée largement admise est celle de la migration : une telle géante peut se former loin de son étoile, là où il y a beaucoup de glace et de gaz, puis se déplacer vers l’intérieur, en interagissant avec le disque de gaz ou après avoir été déstabilisée gravitationnellement par d’autres corps.