KIC 8462852: nouvel événement et nouvelles hypothèses

KIC 8462852, aussi appelée étoile de Tabby ou de Boyajian mystifie les astronomes depuis qu’elle a été découverte en 2015 par les internautes de la plateforme PlanetHunters. Sur cette plateforme participative, ils ont remarqué d’étranges et profondes baisses de la luminosité de l’étoile et les ont signalés aux scientifiques. Diverses hypothèses sont avancées, du nuage de comètes géantes à la construction d’une sphère de Dyson par une civilisation extraterrestre.

KIC 8462852 dans l'infrarouge (2MASS survey) et l'ultraviolet (GALEX)
KIC 8462852 dans l’infrarouge (2MASS survey) et l’ultraviolet (GALEX)

Dans des données datant de 2009, les chasseurs de planètes ont découvert ce qui ressemblait au transit d’un objet gigantesque et asymétrique autour de la naine jaune-blanche KIC 8462852, en 2011 l’étoile perd 15% de sa luminosité de manière similaire. A partir de février 2013 c’est une avalanche de baisses de luminosité qui est observée, et elle durera une centaine de jours jusqu’à la fin de la mission nominale de Kepler. Pendant cette série d’événements complexes et surimposés, l’étoile a perdu jusqu’à 20% de son éclat! Puis plus grand chose jusqu’au 19 mai dernier où l’étoile a à nouveau perdu 3% de son éclat.

Alertée par les PlanetHunters, Tabetha S. Boyajian et son équipe écrivirent en 2015 un article intitulé Where is the flux? (lisez: WTF?), donnant ainsi son diminutif et son nom à l’étoile mystérieuse. Depuis, des dizaines d’articles ont été publiés à son sujet. Jason Wright, qui cherchait la présence de méga-structures artificielles dans les données de Kepler remarqua que ces baisses de luminosités pourraient correspondre à un début de sphère de Dyson, Harp et son équipe tournèrent des radiotélescopes vers l’étoile de Tabby, sans détecter de signaux artificiels, Marenga et al. épluchèrent les données de Spitzer et IRAS ne découvrirent pas beaucoup de poussières etc. Bien que cela soit encore controversé, il a été découvert par Bradley E. Schaefer qu’en plus des baisses ponctuelles de luminosité déjà discutées, l’étoile perdait de son éclat depuis plusieurs siècles et que ce comportement était unique.

Le mystère s’épaissit de plus en plus mais de nouvelles hypothèses arrivent régulièrement. Ballesteros et son équipe ont notamment proposé une solution élégante: l’éclipse de 2011 serait celle d’une immense planète entourée d’anneaux orbitant à 6 unités astronomique de Tabby. Les séries d’éclipses de 2009 et de 2013 serait provoquée par deux nuages d’astéroïdes troyens, piégés à 60° en avant et en arrière de l’orbite de la planète. La baisse de luminosité de mai serait due au transit secondaire, provoqué par le passage de la planète derrière l’étoile. Cette hypothèse permet d’expliquer en bloc toutes les observations et c’est une de ses grandes forces, elle a également prédit que ce transit secondaire ne durerait pas plus de quelques jours (ce qui semble en effet être le cas). Pour finir c’est un système que l’on connait bien: toutes les planètes géantes de notre système solaire possèdent des anneaux et trois d’entre elles possèdent des astéroïdes troyens, évoluant à 60° de part et d’autre de chaque planète.

Diagramme du système de l’étoile de Tabby selon Fernando J. Ballesteros et son équipe, au dessus d’une représentation des baisses de luminosité provoquées par les objets en orbite. En bleu les données existantes, en rouge les prévisions de l’équipe. Illustration issue du papier soumis aux Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters.

Mais il y a aussi des problèmes. Le premier est que le rayon de la planète serait… cinq fois supérieur à celui de Jupiter! Aucune planète connue, même très jeune n’est aussi étendue! Un tel astre pourrait correspondre à une naine rouge mais elle aurait déjà été découverte, que ce soit par son rayonnement ou par vitesse radiale. Le deuxième est la quantité d’astéroïdes nécessaire, peut être équivalente à la masse d’une planète géante? Où peut on trouver une telle quantité de roche (rappel: Jupiter c’est essentiellement du gaz) et comment fait cette masse de roche pour ne pas s’effondrer une planète? Comment un tel système peut il être stable (l’est il?)? Une telle quantité d’astéroïdes devraient produire une quantité importante de poussières, qui n’a pas été détectée. Les larges anneaux posent problème aussi, car on même en étant très réfléchissant ils pourraient difficilement réfléchir plus de 1%0 de la lumière de l’étoile, pas 3% comme l’indique le transit secondaire.

Les Troyens (en vert) situés de part et d’autre de Jupiter sur son orbite. En orange la famille de Hilda, en blanc la ceinture principale.

La deuxième hypothèse proposée récemment est plus exotique… Jonathan Katz propose que l’objet responsable des baisses de luminosité soit entouré d’anneaux et soit situé… Dans notre système Solaire! Il a en effet remarqué qu’entre chaque série de transits il y avait environ deux périodes orbitales de Kepler, l’objet entouré d’anneaux se situerait aux confins du système solaire et serait dans l’alignement Terre-Tabby une fois par an. Il prédit que les éclipses devaient être observables depuis le sol tout les ans.

Vue d’artiste du centaure (10199) Chariklo et de ses anneaux. Un objet similaire mais situé dans la ceinture de Kuiper pourrait occulter une fois par an l’étoile de Tabby. Crédit: ESO/L. Calçada/Nick Risinger (skysurvey.org)

On sait que les centaures, (10199) Chariclo et (2060) Chiron possède des anneaux. D’autres objets de petite taille pourraient en avoir notamment plus loin du Soleil, dans la ceinture de Kuiper et au delà, là où les objets orbitent si lentement qu’ils pourraient d’aligner chaque année à peu près sur la même étoile. Peut être même est-ce une piste à explorer pour découvrir une nouvelle planète?

Références:

  1. Planet Hunters X. KIC 8462852 – Where’s the Flux? (T. S. Boyajian et al. 2015)
  2. The Ĝ Search for Extraterrestrial Civilizations with Large Energy Supplies. IV. The Signatures and Information Content of Transiting Megastructures (Jason T. Wright et al. 2015)
  3. Radio SETI Observations of the Anomalous Star KIC 8462852 (G. R. Harp et al. 2015)
  4. KIC 8462852 – The Infrared Flux (Marengo, Hulsebus and Willis 2015)
  5. KIC 8462852 Faded at an Average Rate of 0.165±0.013 Magnitudes Per Century From 1890 To 1989 (Bradley E. Schaefer 2016)
  6. KIC 8462852: Will the Trojans return in 2021? (Fernando J. Ballesteros et al. 2017)
  7. Tabetha’s Rings (J. I. Katz 2016)

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