À ce jour, Kepler est le télescope de loin le plus approprié pour étudier ces étoiles. L’une des premières observées par Kepler a déjà créé la surprise. «Au fur et à mesure que les données photométriques relatives à cette étoile nous parvenaient de Kepler, raconte Valérie Van Grootel, deux très basses fréquences apparaissaient de plus en plus clairement. Elles étaient beaucoup trop faibles pour correspondre à des fréquences de pulsation de l’étoile. Nous avons alors envisagé toutes les interprétations possibles. La seule plausible postule la présence de deux exoplanètes en orbite autour de ce reste de géante rouge, avec des périodes de 20.750 et 29.650 secondes. Ces planètes font donc le tour de leur étoile en respectivement de 5.76 et 8.23 heures, alors que notre Terre met un an.» Il s’agit des premières exoplanètes découvertes par cette méthode photométrique.

L’observation simultanée de l’étoile et de ses exoplanètes permet de caractériser ces dernières : ce sont des planètes très proches de leur étoile et très petites, typiquement de la taille de la Terre. Mais elles n’ont rien à voir avec notre petite oasis bleue : là-bas, c’est plutôt l’enfer. Jugez plutôt : il règne à leur surface pas moins de 6000°C, autrement dit la même température que sur notre soleil. «Tout cela paraît incroyable, reprend notre chercheuse. Tout part de ces deux petites fréquences apparues dans le spectre de leur étoile, inexplicables autrement que par la présence de corps gravitant autour. À cette température, il ne doit plus rester que du fer et du nickel : les autres éléments doivent s’être évaporés depuis longtemps. Combien de temps ces planètes vont-elles survivre ?» Le destin d’une telle planète pourrait être l’effondrement sur son étoile ou l’évaporation (lire l’article «Drame exoplanétaire»).

Le côté extraordinaire ne s’arrête pas là. Il y a 20 millions d’années (seulement), l’étoile était encore une géante rouge. Ses planètes gravitaient à l’intérieur de l’étoile dont l’enveloppe était très ténue. Depuis, la géante rouge a expulsé son enveloppe, découvrant ses planètes. Cette observation de Kepler pourrait fournir la clé pour comprendre le mécanisme physique à l’oeuvre dans l’éjection de l’enveloppe d’une géante rouge. En effet, la majorité des modèles théoriques font intervenir un compagnon stellaire à la géante rouge. Mais lorsque cette dernière n’est pas en couple, il devient difficile d’expliquer l’expulsion de l’enveloppe. La présence de planètes pourrait pallier le manque de compagnon stellaire. En effet, la planète, attirée par le coeur plus massif de l’étoile, va migrer vers le centre. Par ce mouvement, elle dépose dans l’enveloppe de l’étoile une énergie qui va s’accumuler et contribuer à l’éjection de l’enveloppe. «En fait, nous pensons que les deux petites exoplanètes que nous avons détectées sont en réalité d’anciennes planètes géantes dont les enveloppes gazeuses se seraient évaporées dans la phase d’immersion, en même temps que l’étoile aurait expulsé la sienne, explique Valérie Van Grootel. Il reste un coeur d’étoile avec des coeurs de planètes. Les simulations sont en cours. Mais le scénario semble a priori tenir la route. »

Jusqu’il y a peu, les étoiles de la branche horizontale extrême étaient considérées comme insignifiantes car toutes petites, faibles, et peu nombreuses. Ceux qui les étudiaient n’étaient pas pris au sérieux. Mais Kepler et CoRoT ont fait de ces étoiles des stars... un succès qu’elles partagent avec leurs cadettes -les géantes rouges- elles aussi longtemps délaissées (lire l’article «Des géantes qui en imposent»). Les vents tournent...