Gliese 581g est une candidate planète extra-solaire au sein d’un système planétaire situé à seulement 20 années-lumière de la Terre, mais son existence est pour l’instant fortement mise en doute. D’abord annoncée en 2010 comme une planète proche de la masse de la Terre dans la zone habitable de son étoile hôte, l’exoplanète a fait l’objet d’un examen minutieux alors que d’autres équipes de recherche ont émis des doutes sur sa découverte.
Alors que des milliers de candidats exoplanètes ont été découverts, il faut généralement au moins deux observations indépendantes pour confirmer que ces planètes existent réellement. Pour être scientifiquement rigoureux, la planète doit être observée par deux équipes distinctes utilisant deux observatoires différents. Les chercheurs originaux qui ont trouvé Gliese 581g en 2010 ont toutefois défendu leurs méthodes en 2012 et ont émis des doutes sur certains travaux des autres équipes.
Au moins une base de données d’exoplanètes bien connue ne la répertorie plus. La planète ne figure pas actuellement dans le catalogue des exoplanètes habitables, géré par le laboratoire d’habitabilité planétaire de l’Université de Porto Rico à Arecibo. Dans un billet de blog d’octobre 2014 caractérisant les « faux départs » dans l’habitabilité des exoplanètes, le chercheur Abel Mendez a écrit que la planète n’existe pas.
Découverte
La planète a été annoncée pour la première fois en septembre 2010 par une équipe dirigée par Steven Vogt à l’Université de Californie, Santa Cruz. En utilisant 11 ans de données d’observation de l’Observatoire W.M. Keck à Hawaï, les équipes ont annoncé deux planètes autour de l’étoile Gliese 581 : Gliese 581f et Gliese 581g. Les résultats ont été publiés dans l’Astrophysical Journal et également mis à disposition en version pré-print sur Arxiv.
On pensait que la planète se trouvait dans la zone habitable de son étoile mère, qui est une naine rouge. Ce type d’étoile est plus froid que notre propre soleil, ce qui signifie que les planètes doivent se blottir à proximité pour recevoir suffisamment de chaleur pour que l’eau coule à leur surface. Si les astronomes définissent généralement l’habitabilité en fonction de la capacité de la planète à supporter de l’eau liquide, il est admis que de nombreux facteurs peuvent l’influencer. Il s’agit notamment de l’atmosphère de la planète et de la variabilité de son étoile mère en termes d’émission d’énergie.
Dans un communiqué de presse annonçant la découverte, les chercheurs ont reconnu que Gliese 581 « a une histoire quelque peu en dents de scie en matière de revendications de planètes habitables ». Deux planètes trouvées dans le système auparavant, Gliese 581c et Gliese 581d, ont ensuite été considérées comme étant à la limite de la zone habitable. (Dans les années suivantes, l’existence de Gliese 581d a également été remise en question). Les estimations historiques du nombre de planètes dans le système vont d’environ 3 à 6 planètes, selon la méthode utilisée.
En ce qui concerne Gliese 581g, les chercheurs ont déclaré que la planète a toujours un côté tourné vers son étoile mère, et l’autre toujours dans l’obscurité. La région d’habitabilité serait probablement sur la ligne entre l’ombre et la lumière.
Gliese 581g a été trouvée en détectant les oscillations gravitationnelles qu’elle induit dans son étoile mère, mais les chercheurs ont dit que c’était subtil ; plus de 200 observations ont été nécessaires avec une précision de 1,6 mètre par seconde. Les données du Keck ont été combinées avec celles d’un autre célèbre instrument de chasse aux planètes, le HARPS (High Accuracy Radial velocity Planetary Search project) du télescope de 3,6 mètres de l’Observatoire européen austral, La Silla, au Chili. Les mesures de luminosité de l’étoile ont également été confirmées par un télescope robotisé de l’Université d’État du Tennessee.
Des doutes de la taille d’une planète
L’existence de la planète a très vite été remise en question. En octobre de cette année-là, cependant, une équipe – dirigée par Michael Mayor, de l’Observatoire de Genève – a fait une présentation à l’Union astronomique internationale en utilisant davantage de points de données provenant des données HARPS. Ils ont vu des signaux pour ce qu’ils pensent être quatre autres planètes dans ce système, mais les informations n’ont pas montré Gliese 581g, ont-ils dit.
« La raison en est que, malgré l’extrême précision de l’instrument et les nombreux points de données, l’amplitude du signal de cette cinquième planète potentielle est très faible et fondamentalement au niveau du bruit de mesure », a déclaré Francesco Pepe, un astronome qui travaille sur les données HARPS à l’Observatoire de Genève, dans un e-mail pour un article d’Astrobiology Magazine republié sur SPACE.com.
L’article a également été publié sur le site de préimpression Arxiv.org, mais ne semble pas avoir été accepté pour publication. C’est un point que Vogt a souligné dans un article de Space.com en 2012. Il a également déclaré que sa propre équipe était incapable d’arriver aux mêmes conclusions que l’équipe suisse – à moins de supprimer quelques points de données.
« Je ne sais pas si cette omission était intentionnelle ou une erreur », a-t-il déclaré à l’époque. « Je peux seulement dire que, si c’était une erreur, ils ont fait la même erreur plus d’une fois maintenant, non seulement dans ce papier, mais aussi dans d’autres papiers. »
Dispute scientifique
Les équipes de recherche de 2010, chacune s’opposant à l’autre, ont donné le coup d’envoi à une floraison de publications sur 581g, discutant parfois aussi de la plausibilité d’autres planètes supposées dans le système. Parmi elles :
- En 2010, un groupe dirigé par Rene Andrae de l’Institut Max Planck d’Astronomie de Heidelberg, en Allemagne, a déclaré que le groupe de Vogt avait basé sa découverte en supposant que les planètes avaient des orbites circulaires, une conclusion que l’équipe allemande a déclaré incorrecte.
- En 2011, un article a été publié dans MNRAS basé sur une méthode statistique différente analysant les données HARPS et HIRES. Ce groupe, dirigé par Philip Gregory de l’Université de Colombie-Britannique, n’a pas non plus pu trouver un signal indiquant l’existence de 581g.
- En 2012, Vogt (qui a découvert 581g) a utilisé les mêmes données que l’équipe suisse de 2010 qui ne pouvait pas trouver 581g. Son équipe a déclaré que la planète existe tant que les planètes ont des orbites circulaires, et a déclaré que certains points de données pourraient avoir été omis dans le papier original de 2010 par l’équipe adverse. Vogt a déclaré à Space.com que les orbites circulaires fonctionnent en raison « de leur stabilité dynamique, de leur adéquation et du principe de parcimonie (rasoir d’Occam) ». L’article a été publié dans Astronomische Nachrichten.
Une étude plus poussée sur 581g, cependant, a jeté de forts doutes sur son existence. En 2014, une équipe dirigée par Paul Robertson, un chercheur postdoctoral de l’université de Penn State, a déclaré que Gliese 581d (une autre planète du système) n’est pas visible dans les données lorsqu’on effectue des corrections pour l’activité de son soleil. Un communiqué de presse de l’université de Pennsylvanie a souligné que les taches solaires pouvaient parfois se faire passer pour des signaux planétaires. La présence de Gliese 581g est déduite en regardant l’orbite de Gliese 581d. Si 581d n’est pas là après tout, ont conclu les chercheurs, 581g ne l’est pas non plus.
Une autre équipe dirigée par Guillem Anglada-Escudé (Université de Londres) a soumis un commentaire sur cet article qui a été publié dans Science en mars 2015. Selon eux, les travaux de l’équipe de Robertson utilisaient une méthode statistique qui « est tout simplement inadéquate pour identifier de petites planètes comme GJ 581d », selon un communiqué de presse de l’époque. L’équipe d’Anglada-Escudé a demandé instamment que les données soient réanalysées en utilisant un « modèle plus précis ».