Un monde où l'année ne dure qu'un jour et demi terrestre, et où l'étoile dans le ciel est des centaines de fois plus grande que notre Soleil. C'est KELT-9 b — une géante gazeuse chauffée à des températures où le fer s'évapore. Son atmosphère n'est pas simplement chauffée, elle bout littéralement et s'échappe dans l'espace, comme la vapeur au-dessus d'une immense marmite. Jusqu'à présent, cette fuite n'était perceptible que par son ombre : les atomes d'hydrogène absorbaient la lumière de l'étoile lorsque la planète passait devant elle. Mais l'ombre ne raconte pas tout — elle mélange température, densité et vitesse du gaz.
Aujourd'hui, des astronomes ont capté la lueur propre de l'hydrogène en fuite. Grâce à la spectroscopie à haute résolution (une méthode qui décompose la lumière en nuances très fines), ils ont enregistré la raie Hα — le rouge profond de l'hydrogène — provenant du côté diurne de KELT-9 b. La raie n'est pas simple, mais présente un profil caractéristique à double bosse : des pics sur les côtés et une dépression au centre. C'est comme une sirène d'ambulance qui monte dans les aigus quand elle s'approche et descend dans les graves quand elle s'éloigne — mais ici, avec la lumière. Une partie du gaz se dirige vers nous, une autre s'en éloigne, et au milieu, un écran d'hydrogène plus froid se trouve juste devant la planète brûlante.
Un tel profil n'est pas qu'une jolie image. Il montre pour la première fois directement comment le gaz est chauffé verticalement, combien d'atomes excités s'y trouvent et où soufflent les vents dans les couches supérieures de l'atmosphère. Les premiers modèles indiquent un écoulement puissant : la planète perd plus de dix milliards de tonnes de matière chaque seconde. C'est l'un des taux de perte de masse les plus élevés connus pour des planètes gazeuses. La lueur de l'hydrogène devient une nouvelle fenêtre sur l'évolution des mondes baignés dans le rayonnement mortel de leurs étoiles. Et désormais, en regardant cette lumière, nous pouvons voir comment l'immense chaudron de KELT-9 b s'évapore dans l'espace.
KELT-9 b est si chaude que son atmosphère peut contenir des vapeurs de fer et de titane — comme dans un haut fourneau.