55 Cancri - Définition

Introduction

55 Cancri A/B 55 Cnc
Données d'observation (Époque J2000.0)
Ascension droite	08h 52m 35.8s / 08h 52m 40.9s
Déclinaison	+28° 19′ 51″ / +28° 19′ 59″
Constellation	Cancer
Magnitude apparente	+5,95 /+13,15
Caractéristiques
Type spectral	G8V/M3.5-4V
Indice U-B	?
Indice B-V	0,869 / 1,66
Indice R-I	?
Variabilité	aucune/?
Astrométrie
Vitesse radiale	26,6 km/s
Mouvement propre	μ=-485,46 mas/a μ=-234,40 mas/a
Parallaxe	79,80 ± 0,84 mas
Distance	40,9 ± 0,4 al (12,5 ± 0,1 pc)
Magnitude absolue	+5,46 / +12,66
Caractéristiques physiques
Masse	0,95 / 0,13 M☉
Rayon	2,2 / 0,60 R☉
Gravité de surface (log g)	?
Luminosité	0,61 / 0,0076 L☉
Température	5 240 / ? K
Métallicité	?
Rotation	42 / ? jours
Âge	5,5×109 a
Système stellaire
Planètes	5

55 Cancri (abréviation : 55 Cnc) est une étoile binaire se trouvant à 41 années-lumière de la Terre, dans la constellation du Cancer. Sa désignation de Bayer est Rho¹ Cancri. Ce système comprend une naine jaune (55 Cancri A) similaire au Soleil et une naine rouge (55 Cancri B). Ces deux étoiles sont séparés par une distance équivalente à 1 000 fois l'éloignement Terre - Soleil.

Depuis 2007, cinq planètes extrasolaires ont été découvertes en orbite autour de 55 Cancri A. Trois de ces planètes sont des géantes gazeuses ayant une masse comparable à Jupiter, tandis que la planète la plus proche de 55 Cancri A a une masse similaire à Neptune. Le système 55 Cancri est le premier système extrasolaire connu disposant de cinq planètes, devant Mu Arae qui en possède quatre.

55 Cancri A est la 63^e étoile répertoriée parmi une liste de 100 étoiles que la NASA étudiera en priorité dans le cadre du programme Terrestrial Planet Finder (en français Chercheur de planètes telluriques).

Distance et visibilité

Le système 55 Cancri est situé à une distance relativement proche du système solaire : le satellite Hipparcos, lancé par l'Agence spatiale européenne et dédié à l'astrométrie mesura la parallaxe de 55 Cancri A, l'estimant à 79,80 milliarcsecondes. Cela correspond à une distance de 12,5 parsecs. L'étoile 55 Cancri A a une magnitude apparente de +5,95. De ce fait, elle est visible grâce à des jumelles. À l'œil nu, on peut la distinguer lorsque le ciel est très sombre. Par contre, la naine rouge 55 Cancri B est seulement visible avec un télescope.

Système planétaire

Comparaison des orbites des planètes internes de 55 Cancri (en noir) avec celles du système solaire. Entre parenthèses, la date de découverte de la planète. 55 Cancri D (découverte en 2002) n'est pas représentée ici.

Vue d'artiste des différents planètes du système de 55 Cancri.

En 1996, on découvrit une planète en orbite autour de 55 Cancri A, similaire à celle détectée peu auparavant dans le système 51 Pegasi. En même temps, on annonça la découverte de deux autres planètes autour de deux autres systèmes planétaires (autour des étoiles τ Bootis et υ Andromedae). La planète fut détectée en mesurant la vitesse radiale, dont la périodicité de 14,7 jours correspondait à une planète ayant une masse équivalente à 78 % de celle de Jupiter. Cette planète fut nommée 55 Cancri b, mais pour la distinguer de l'étoile 55 Cancri B, on l'appelle aussi 55 Cancri Ab. Les mesures de vitesse radiale effectuées pour cette planète montraient un décalage inexplicable. Seule l'influence gravitationnelle d'un objet plus distant pouvait expliquer cet écart.

En 1998, on annonça la découverte probable d'un possible disque de poussière autour de 55 Cancri A. On estima le rayon du disque de poussière à 40 UA au minimum, il équivaut à la ceinture de Kuiper du système solaire. Son inclinaison est de 25° sur le plan du ciel. Malgré tout, cette découverte ne put être vérifiée, et on la jugea même erronée. En effet, on attribua cette observation aux radiations cosmiques.

Le système solaire et celui de 55 Cancri.

Le système solaire de 55 Cancri dans MPL3D Solar System.

En 2002, après de nombreuses mesures de vitesse radiale, les chercheurs furent en mesure d'annoncer la découverte d'une nouvelle planète, 55 Cancri d, à une distance approximative de 5 unités astronomiques. À cette époque, on pensait que l'excentricité de l'orbite était très faible (inférieure à 0,1), mais cette valeur fut revue à la hausse à la suite d'observations supplémentaires. Même en prenant en compte ces deux premières planètes, une périodicité de 43 jours subsistait, peut-être à cause d'une troisième planète. On émit l'hypothèse que ce signal était causé par l'activité stellaire. La troisième planète supposée fut nommée 55 Cancri c.

En 2004 la découverte d'une planète de la masse de Neptune, désignée sous le nom de 55 Cancri e fut officialisée. Elle boucle une orbite autour de son étoile en 2,8 jours. Cette planète peut être une géante gazeuse de petite taille, ou une très grande planète tellurique. Les observations effectuées pour découvrir 55 Cancri e confirment l'existence de 55 Cancri c. En outre, les données astrométriques réalisées par le télescope spatial Hubble nous ont permis d'estimer l'inclinaison de l'orbite de cette planète externe : 53° sur le plan du ciel. En partant du postulat que le système est coplanaire, cela signifie que les masses réelles des planètes sont 25 % plus importantes que prévu (les hypothèses basses formulées jusqu'alors utilisaient la méthode de vitesse radiale).

En 2005, l'existence d'une hypothétique planète e fut remise en cause par Jack Wisdom, après un réexamen minutieux des données. Selon lui, en lieu et place d'une planète qui bouclerait son orbite en 2.8 jours, il y aurait une planète d'une masse similaire à Neptune, sur une orbite de 261 jours (soit 0,77 UA en termes de distance). L'hypothèse de ce chercheur a été confirmée en 2007 mais toutefois sans remettre en cause l'existence de 55 Cancri e.

En juin 2007, la NASA a annoncé en effet la découverte d'une cinquième exoplanète en orbite autour de l'étoile 55 Cancri A, dénommée 55 Cancri f. Elle n'a pu être observée directement, mais sa trace a été détectée grâce à l'empreinte gravitationnelle qu'elle laissait sur son étoile. La nouvelle planète est environ 45 fois plus massive que la Terre et orbite en 260 jours autour de son étoile.

«Cette découverte démontre que notre Voie lactée contient des milliards de systèmes planétaires, nombre d'entre eux étant aussi riches que le système solaire. Et nous pensons que nombre de ces systèmes planétaires abritent des corps semblables à la Terre, même si nous ne les avons pas encore trouvés.» — Geoff Marcy, Université de Berkeley

Les simulations informatiques suggèrent que le système de 55 Cancri abrite une vaste zone de stabilité (entre les planètes c et d) qui pourrait abriter des planètes supplémentaires. En outre, les modèles informatiques prédisent que des planètes comparables à la Terre sont susceptibles de se former dans l'interstice entre Cancri c et d, même si ces planètes (présentes dans une éventuelle « zone habitable ») sont indétectables avec nos technologies actuelles. Ce système planétaire présente donc un intérêt pour les exobiologistes. Un message radio appelé Cosmic Call 2 fut d'ailleurs transmis vers 55 Cancri le 6 juillet 2003 via l'antenne radar de 70 mètres d'Eupatoria. Le message radio arrivera en mai 2044.

Caractéristiques des planètes du système 55 Cancri

Système 55 Cancri.

Existence hypothétique de 55 Cancri g et de 55 Cancri h

D'après le site « arXiv.org » , et en accord avec la loi de Titius-Bode, deux planètes supplémentaires pourraient éventuellement s'ajouter au système. Cependant, il ne faut pas oublier que cette loi de Titius-Bode reste empirique, et a peu de fondement scientifique.