Des planètes habitables pourraient exister autour des tumultueux pulsars

Lorsqu’ils explorent les cieux à la recherche d’exoplanètes potentiellement habitables, les astronomes recherchent généralement des conditions similaires à celles de la Terre. Cela signifie que les étoiles chaudes ressemblant au Soleil sont idéales, et les minuscules et turbulents pulsars ne sont généralement pas pris en compte dans la recherche de la vie. Mais une nouvelle étude a calculé que ces étoiles à neutrons pourraient en effet accueillir des planètes habitables, dans des circonstances très spécifiques.

Heureusement pour nous, la Terre est en orbite dans la «zone habitable» de notre Soleil, la zone autour d’une étoile où les planètes peuvent rester à la bonne température pour que l’eau liquide se forme. Puisque notre planète natale est la seule que nous connaissons à maintenir la vie, nous pouvons restreindre la recherche d’autres mondes potentiellement habitables en cherchant des conditions similaires ailleurs dans l’univers.

C’est ce que fait la mission Kepler de la NASA. La zone habitable varie en fonction de l’étoile : les planètes en orbite autour des grandes étoiles chaudes devront être plus éloignées, alors que les naines rouges pourraient entretenir la vie sur des planètes relativement proches.

Mais les pulsars ne sont généralement pas considérés comme des candidats. Ne faisant habituellement pas plus d’environ 30 km de large, ces enveloppes d’étoiles brûlées émettent à peine de la chaleur ou de la lumière visible, et «pulsent» constamment d’énormes éclats de rayons X et des particules énergétiques qui stériliseraient la plupart des planètes à proximité. Des exoplanètes ont déjà été découvertes en orbite autour de pulsars, mais on pense que ces conditions sont beaucoup trop hostiles pour que la vie s’installe.

L’exemple d’une planète transformée en diamant par sa proximité avec un pulsar (J1719-1438). (Michael Keith/ ATNF)

Pour vérifier si cette hypothèse est vraie, une nouvelle étude réalisée par des astronomes de l’université de Cambridge (Angleterre) et de l’université de Leyde (Pays-Bas) a tenté de déterminer la zone habitable d’un pulsar. Ils ont trouvé qu’il y en avait une et qu’elle peut s’étendre autant que la distance entre la Terre et le Soleil.

Mais il y a une condition : la planète doit être une super-Terre, ce qui signifie qu’elle ait une masse jusqu’à 10 fois plus grande que notre Terre. Quelque chose de plus petit que la Terre ferait éclater son atmosphère en quelques millénaires, un clin d’œil à l’échelle cosmique.

Image d’entête : représentation artistique d’une super-terre en orbite autour d’un pulsar en bas à droite. (Amanda Smith/ Université de Cambridge)

Cette super-Terre aurait également besoin d’une atmosphère extrêmement épaisse, un million de fois plus épaisse que celle de la Terre, afin de protéger la surface contre le bombardement de rayons X et de particules de haute énergie. Une telle atmosphère convertirait cette énergie en chaleur, aidant à compenser celle que ne peut apporter le pulsar. Les chercheurs estiment que la surface de cette hypothétique planète ressemblerait au fond d’un océan de la Terre, grâce à cette atmosphère.

Pour tester leur idée, les astronomes se sont tournés vers un pulsar nommé PSR B1257 +12. Situé à environ 2 300 années-lumière de la Terre, ce pulsar abrite 3 planètes, qui étaient, en fait, les premières exoplanètes découvertes.

À l’aide du télescope spatial Chandra, les astronomes ont déterminé que 2 de ces 3 planètes pouvaient être des candidates. Avec des masses d’environ 4 ou 5 fois celle de la Terre, ces deux planètes sont des super-Terres qui se trouvent dans la zone habitable calculée. C’est un début prometteur, mais ils restent encore beaucoup de données à fournir pour valider leur candidature au titre d’exoplanète habitable.

Selon Alessandro Patruno, coauteur de l’étude :

La température des planètes pourrait convenir à la présence d’eau liquide sur leur surface. Cependant, nous ne savons pas encore si les deux super-Terres ont la bonne atmosphère, extrêmement dense.

L’étude publiée dans la revue Astronomy & Astrophysics : Neutron Star Planets: Atmospheric processes and habitability et présentée sur le site de l’université de Cambridge : Habitable planets could exist around pulsars.