Le passeport chimique d'une étoile à sept planètes ✛

Original: "The Isotopic and Elemental Abundances of Planet-Host Star TRAPPIST-1"
arXiv:2608.26097v1 · 2026-08-26 · CC BY 4.0 · 2 min
Pour la première fois, les isotopes du carbone et de l'oxygène ont été mesurés dans la faible naine rouge TRAPPIST-1.

À 40 années-lumière de nous se trouve une étoile qui brille deux mille fois plus faiblement que le Soleil. En revanche, elle possède sept planètes de la taille de la Terre. Mais jusqu'à présent, personne ne savait de quoi était faite l'étoile elle-même. Aujourd'hui, les astronomes ont obtenu son passeport chimique, avec des chiffres précis.

Les isotopes sont des atomes d'un même élément, mais de poids différents. Le carbone-12 et le carbone-13 sont tous deux du carbone, mais le second est un peu plus lourd. En mesurant les quantités relatives de chaque isotope, on peut déterminer l'âge de l'étoile et l'origine de ses atomes.

La lumière d'une étoile n'est pas seulement une question de luminosité. Chaque atome y laisse sa signature : des raies sombres dans l'arc-en-ciel. Mais chez les naines rouges froides, ces signatures se chevauchent, comme une écriture à l'encre encore humide. Pour les séparer, les scientifiques ont pris deux morceaux de lumière infrarouge, l'un avec des longueurs d'onde plus courtes, l'autre avec des longueurs d'onde plus longues, et les ont superposés. Ils ont ainsi réussi à extraire les traces des isotopes rares du carbone et de l'oxygène.

Il s'avère que le carbone et l'oxygène sont presque à parts égales dans l'étoile, comme dans le Soleil. Mais le carbone-13 lourd est moins abondant que dans le Soleil : pour 154 atomes légers de carbone-12, on trouve un atome lourd. Cela signifie que l'étoile est plus vieille que le Soleil, avec un âge d'environ 7.6 milliards d'années. L'oxygène-18 est présent en quantités similaires à celles du Soleil et d'autres naines rouges. Pour les sept planètes, ce passeport est comme un acte de naissance : elles se sont formées à partir du même nuage que l'étoile. Désormais, lorsque les télescopes scruteront leurs atmosphères, nous saurons à quoi les comparer.

TRAPPIST-1 est si faible que dans la bande M, son éclat est comparable à celui de l'exoplanète β Pic b, qui a pu être observée en seulement 2.4 heures avec le VLT. Pourtant, TRAPPIST-1 possède sept planètes, alors que β Pic b n'en a qu'une.

Scientifiques
Fritz ZwickyCecilia Payne-GaposchkinMargaret BurbidgeWalter Baade
Notions
trappist 1 abondances chimiques stellaires rapport carbone-oxygène pauvre en métaux thorium rapport d'abondance métal des terres rares monoxyde de carbone hydrogène premières étoiles oxyde de titane soufre magnésium azote argon fer fonction de masse initiale abondance évolution chimique stellaire Métallicité