Système de Proxima Centauri

Quelles planètes orbitent autour de Proxima Centauri ?

Jusqu’à présent, deux planètes, b et d, ont été confirmées autour de Proxima Centauri. L’objet c pourrait lui aussi être une planète, mais les preuves restent insuffisantes : il demeure donc candidat. Pour b et d, le même mouvement périodique de l’étoile est apparu dans plusieurs observations, tandis que le signal de c n’a pas été clairement détecté de nouveau.

Alpha Centauri A et B sont deux étoiles qui orbitent près l'une de l'autre. Proxima tourne autour de cette paire à quelque 13 000 UA, sur une orbite de très longue période. Même la lumière met plus de quatre ans à franchir la distance entre le Soleil et Proxima, mais à l'échelle astronomique, il s'agit de notre voisine stellaire la plus proche. Ses minuscules mouvements et variations de luminosité peuvent donc être observés à plusieurs reprises avec davantage de précision que dans beaucoup d'autres systèmes planétaires.

• Environ 4,24 années-lumière Distance entre le Soleil et Proxima Centauri
• Environ 13 000 UA Près de 13 000 fois la distance entre la Terre et le Soleil
• 2 confirmées Proxima b et Proxima d
• 1 candidate Le signal de Proxima c, pas encore confirmé comme planète

Comment les trois étoiles d’Alpha Centauri sont-elles liées ?

Alpha Centauri A et B sont deux étoiles semblables au Soleil qui accomplissent une orbite mutuelle en environ 80 ans. Proxima est une naine rouge beaucoup moins massive et lumineuse, située loin de la paire A–B et en orbite autour d'elle. Les trois étoiles ne sont pas alignées à intervalles égaux. Une paire proche, A et B, et la lointaine Proxima forment ensemble un même système stellaire.

Les planètes de Proxima orbitent directement autour de cette petite étoile. La distance orbitale de b représente environ 5 % de la distance Terre–Soleil, et d se trouve encore plus près. Ces orbites sont des centaines de milliers de fois plus petites que la séparation entre Proxima et A–B. Sur de très longues durées, A et B peuvent aussi influencer le mouvement de Proxima et de ses planètes, mais c'est de loin la gravité de Proxima qui agit le plus sur b et d pendant leur révolution de quelques jours.

En quoi les preuves diffèrent-elles pour b, d et c ?

Proxima b a été découverte grâce à un signal montrant que l'étoile se rapproche puis s'éloigne légèrement de la Terre tous les 11,2 jours environ. La même période est apparue avec plusieurs instruments et analyses, et b est aujourd'hui répertoriée comme planète confirmée. La plus petite masse compatible avec les observations est d'environ 1,07 masse terrestre. Comme on n'a pas vu b passer devant son étoile, sa taille et sa masse réelle n'ont pas encore été mesurées directement.

Le signal laissé par Proxima d dans le mouvement de l'étoile se répète environ tous les 5,12 jours. L'oscillation est infime : la vitesse de l'étoile varie au maximum d'environ 39 centimètres par seconde dans une direction. Le signal a été proposé comme candidat dans des observations ESPRESSO en 2022, puis retrouvé en 2025 avec un autre instrument, NIRPS. La plus petite masse compatible avec les observations est d'environ 0,26 masse terrestre.

Proxima c a été proposée comme planète candidate à cause d'une variation se répétant tous les 5,2 ans environ. Mais dans l'analyse NIRPS de 2025, le signal annoncé à l'origine n'est pas réapparu clairement. La NASA Exoplanet Archive classe elle aussi c parmi les candidates plutôt que les planètes confirmées. Le système ne doit donc pas être présenté comme possédant trois planètes confirmées.

Les planètes confirmées sont b et d. La planète c reste une candidate qui nécessite d'autres observations.

Comment ces planètes invisibles ont-elles été découvertes ?

Proxima b et d n'ont pas été découvertes sur des photographies des planètes elles-mêmes. Une planète et son étoile s'attirent mutuellement : l'étoile oscille donc elle aussi d'une quantité infime. La couleur de sa lumière change très légèrement lorsqu'elle se déplace vers la Terre puis s'en éloigne. La méthode qui consiste à mesurer plusieurs fois cette différence pour rechercher une planète invisible s'appelle la méthode des vitesses radiales.

La vitesse mesurée ne contient pas seulement les signaux des planètes. Les taches à la surface de Proxima, ses éruptions, sa rotation et de minuscules changements des instruments peuvent produire des variations comparables. Les chercheurs vérifient si la même période apparaît à plusieurs longueurs d'onde, si elle évolue avec les indicateurs d'activité de l'étoile et si un autre instrument peut la reproduire.

Les vitesses radiales seules ne permettent pas de connaître facilement l'inclinaison de l'orbite par rapport à notre ligne de visée. La valeur calculée n'est donc pas forcément la masse réelle, mais la plus petite masse possible, appelée masse minimale. Comme aucun passage de b ou d devant Proxima n'a été confirmé, leur taille, leur densité et les matériaux de leur surface ne sont pas non plus connus directement.

Les planètes représentées sur cette page ne sont pas des photographies. Ce sont des illustrations fondées sur les périodes orbitales et les masses minimales confirmées ; la couleur de leur surface, leurs océans et leurs nuages n'ont pas été observés.

1. Mesurer plusieurs fois la lumière Enregistrer la lumière de Proxima séparée par couleur pendant de nombreux jours et plusieurs années.
2. Calculer la vitesse de l'étoile Convertir les minuscules changements de lumière en vitesse de rapprochement ou d'éloignement par rapport à la Terre.
3. Écarter les changements propres à l'étoile Comparer si les taches, les éruptions et la rotation varient au même moment.
4. Confirmer avec un autre instrument Vérifier si le même signal se répète en changeant d'instrument et de partie du spectre.
5. Classer selon les preuves Enregistrer une planète comme confirmée si les preuves suffisent ; sinon, la maintenir comme candidate.

Que nous apprend la zone habitable ?

Si l'on ne considère que l'énergie reçue de son étoile, Proxima b se trouve dans la zone habitable. Cela signifie qu'elle est à une distance où de l'eau liquide pourrait exister en surface si une atmosphère retenait la bonne quantité de chaleur. Cela ne signifie pas que de l'eau, une atmosphère, un champ magnétique ou la vie ont été observés. Comme b ne passe pas devant son étoile, nous n'avons pas encore pu mesurer quels gaz, s'il y en a, composent son atmosphère.

Proxima est plus petite et plus froide que le Soleil, mais elle produit souvent des éruptions qui émettent de puissants ultraviolets et rayons X. Ce rayonnement peut arracher l'atmosphère d'une planète proche ou en modifier la composition. L'effet pourrait être différent si la planète possède une atmosphère assez épaisse ou un champ magnétique. Les données actuelles ne permettent pas de connaître les conditions à la surface de b.

En quoi la proximité de l’étoile aide-t-elle à étudier ses planètes ?

Une distance de 4,24 années-lumière est faible par rapport à celle d'autres étoiles, mais les engins spatiaux actuels ne peuvent pas la parcourir rapidement. Pour l'astronomie, cette proximité est en revanche un grand avantage. Proxima paraît relativement brillante et son déplacement dans le ciel est plus facile à mesurer, ce qui permet de continuer à vérifier de faibles signaux de vitesse et des orbites de longue période.

Il faudra poursuivre les observations par plusieurs méthodes. Mesurer longtemps la vitesse de l'étoile permettra de savoir si le signal candidat de c se répète. Mesurer avec une extrême précision le déplacement de l'étoile dans le ciel peut réduire l'intervalle possible de l'inclinaison orbitale et de la masse réelle des planètes. Si de futurs instruments parviennent à masquer presque toute la lumière de l'étoile et à analyser séparément celle d'une planète, ils pourraient fournir les premières informations sur son atmosphère. D'ici là, les valeurs confirmées de b et d doivent rester clairement séparées du statut de candidate de c.

Sources

• NASA — Alpha Centauri: A Triple Star System
• NASA Science — Our Nearest Celestial Neighbor?
• NASA Science — Proxima Centauri
• NASA Exoplanet Archive — Proxima Centauri Overview
• NASA Exoplanet Archive — Targets Excluded from the Archive
• ESO — Planet Found in the Habitable Zone Around Nearest Star
• Astronomy & Astrophysics — Proxima Centauri with NIRPS
• NASA Science — Neighboring Star’s Bad Behavior