Quel est le nom de la première exoplanète découverte en orbite autour d'une étoile de type solaire, et en quelle année cette découverte a-t-elle eu lieu ?

En 1995, 51 Pegasi b est devenue la première exoplanète découverte en orbite autour d’une étoile de type solaire. Michel Mayor et Didier Queloz l’ont identifiée grâce à des observations réalisées avec le spectrographe ELODIE, installé à l’Observatoire de Haute-Provence, en France. Cette découverte a constitué une étape majeure, tout en s’inscrivant dans une histoire déjà commencée : en 1992, des planètes avaient été détectées autour du pulsar PSR B1257+12, mais 51 Pegasi b était la première trouvée autour d’une étoile semblable au Soleil.

Une détection par les vitesses radiales

Les astronomes n’ont pas observé directement 51 Pegasi b. Ils ont détecté son influence gravitationnelle sur son étoile, 51 Pegasi, en étudiant les variations de la vitesse de celle-ci. Lorsqu’une planète tourne autour d’une étoile, leur attraction réciproque fait légèrement osciller l’étoile. Ce mouvement modifie périodiquement la position des raies dans son spectre, par effet Doppler. ELODIE a permis de mesurer ces changements avec une précision suffisante pour mettre en évidence un signal régulier. La période observée, d’environ 4,2 jours, indiquait la présence d’un compagnon en orbite extrêmement serrée. L’analyse de ce signal a conduit Mayor et Queloz à annoncer la découverte de 51 Pegasi b en 1995.

Le premier « Jupiter chaud »

51 Pegasi b possède une masse estimée à environ la moitié de celle de Jupiter et accomplit son orbite à seulement quelque 0,05 unité astronomique de son étoile, soit une distance très inférieure à celle qui sépare la Terre du Soleil. Sa révolution complète dure environ 4,23 jours. Il s’agit donc d’une planète géante gazeuse soumise à un intense rayonnement stellaire, un type d’objet désormais appelé « Jupiter chaud ». La masse déduite de la méthode des vitesses radiales est toutefois une masse minimale : comme l’inclinaison exacte de l’orbite n’était pas connue, les observations ne permettaient pas de déterminer directement sa masse réelle. Cette précision rappelle que la découverte reposait sur une mesure indirecte, et non sur une image de la planète.

Une découverte qui a changé les modèles

Avant 1995, les modèles des systèmes planétaires étaient largement inspirés par le Système solaire, dans lequel les planètes géantes se trouvent sur des orbites relativement éloignées du Soleil. La présence d’une planète géante aussi proche de 51 Pegasi a montré que les autres systèmes planétaires pouvaient présenter des architectures très différentes de la nôtre. Elle a notamment renforcé l’intérêt pour les scénarios de migration planétaire, selon lesquels une géante gazeuse pourrait se former plus loin de son étoile avant de se rapprocher d’elle. La découverte n’a pas fourni à elle seule une explication définitive de la formation de ces planètes, mais elle a contraint les astrophysiciens à élargir leurs modèles et a contribué à faire des exoplanètes un domaine central de la recherche astronomique.

Une référence historique pour l’exoplanétologie

51 Pegasi est une étoile située dans la constellation de Pégase, à environ cinquante années-lumière de la Terre. L’observation de son compagnon a inauguré une période de recherche intensive, au cours de laquelle de nombreuses autres exoplanètes ont été découvertes par les vitesses radiales, puis par d’autres techniques comme la méthode des transits. En 2019, le prix Nobel de physique a été attribué à Michel Mayor et Didier Queloz, conjointement avec James Peebles, pour des travaux portant notamment sur la découverte de la première exoplanète en orbite autour d’une étoile de type solaire. 51 Pegasi b demeure ainsi un objet emblématique : son intérêt tient autant à son statut historique qu’au fait qu’elle a révélé l’existence de planètes géantes très proches de leur étoile.