Une équipe de chercheurs a confirmé la première planète détectée en utilisant la technique d'astrométrie par le vaisseau spatial Gaia de l'Agence spatiale européenne (ESA). La planète, désignée Gaia-4b, orbite autour d'une étoile avec une masse de 64% de celle du Soleil et a une masse 12 fois supérieure à celle de Jupiter. La période orbitale de la planète est de 570 jours.
La découverte a été faite en utilisant des données du spectrographe NEID, un spectrographe de vitesse radiale de haute précision conçu pour mesurer le balancement des étoiles causé par l'attraction gravitationnelle des planètes en orbite. NEID est financé par le programme d'exploration des exoplanètes de la NASA/NSF et est installé sur le télescope WIYN de 3,5 mètres à l'Observatoire national de Kitt Peak de la National Science Foundation, un programme de NOIRLab.
Gaia utilise une technique différente pour détecter le mouvement d'une étoile, appelée astrométrie. Cette technique mesure le mouvement d'une étoile lorsqu'elle est tirée par la gravité d'une planète en orbite, en observant comment l'étoile se déplace par rapport à l'arrière-plan ou aux étoiles environnantes. Les mesures précises de Gaia lui ont permis d'identifier une liste d'étoiles qui semblent se déplacer comme si elles étaient tirées par une exoplanète, connues sous le nom d'« objets astrométriques d'intérêt » (Gaia-ASOIs).
Cependant, le mouvement de ces étoiles n'est pas nécessairement causé par une planète. La 'étoile' pourrait être une paire d'étoiles qui sont trop proches l'une de l'autre pour que Gaia puisse les reconnaître comme des objets distincts. Les petits changements de position qui pourraient être causés par une planète pourraient en réalité être le résultat de l'annulation presque parfaite des changements de position plus importants des étoiles.
Pour éliminer ces étoiles binaires et découvrir de vraies planètes, des observations de suivi avec spectroscopie sont nécessaires. L'instrument NEID, ainsi que deux autres spectrographes, le Habitable-zone Planet Finder (HPF) situé sur le télescope Hobby Eberly de 10 mètres à l'observatoire McDonald au Texas, et le spectrographe FIES situé sur le télescope optique nordique de 2,6 mètres à La Palma, îles Canaries, ont été utilisés pour mener ces observations de suivi.
L'équipe de recherche a observé 28 systèmes stellaires avec des candidates planètes identifiées par Gaia. Parmi celles-ci, 21 se sont avérées être de faux positifs, en réalité des systèmes d'étoiles binaires. Un système a été confirmé comme étant une étoile hébergeant une naine brune, un objet avec une masse intermédiaire entre les planètes et les étoiles. Cependant, un système a été confirmé comme étant une étoile hébergeant une planète géante, Gaia-4b.
Gaia-4b est non seulement la première planète détectée par Gaia en utilisant la technique d'astrométrie, avec une solution orbitale entièrement déterminée de manière indépendante, mais elle est aussi l'une des planètes les plus massives connues en orbite autour d'une étoile de faible masse.
La découverte de Gaia-4b marque une étape importante dans la recherche sur les exoplanètes. Elle démontre la puissance de la technique d'astrométrie et l'importance des observations au sol comme celles effectuées par NEID pour confirmer les candidates planètes à l'ère des détections de planètes par Gaia.