Une grande planète de la taille de Jupiter a été découverte en orbite autour d’une étoile relativement petite et de faible masse, surprenant les astronomes et remettant en question les théories sur la formation des planètes.
L’exoplanète, ou planète extrasolaire, orbite autour de la naine rouge TOI-4860. Situé dans la constellation du Corvus, TOI-4860 a une masse équivalente au tiers de la masse du Soleil. L’exoplanète en question, nommée TOI-4860 b, tombe suffisamment près de l’étoile pour effectuer une orbite environ une fois tous les 1,5 jours terrestres, la classant ainsi comme un « Jupiter chaud ».
Ceci est inhabituel pour deux raisons.
Premièrement, avec une largeur équivalente aux trois quarts de Jupiter, une planète comme celle-ci ne devrait pas se former autour d’une étoile de faible masse. Deuxièmement, TOI-4860 b semble être enrichi en grandes quantités de métaux – un terme que les astronomes utilisent pour décrire des éléments plus lourds que l’hydrogène et l’hélium.
“Selon le modèle canonique de formation des planètes, plus la masse d’une étoile est petite, plus la masse de la matière autour de cette étoile est petite”, membre de l’équipe et doctorant. Université de Birmingham. candidat, George Dransfield, a déclaré dans un communiqué. « Parce que les planètes ont été créées à partir du disque, on ne s’attend pas à ce que des planètes de masse élevée comme Jupiter se forment. Cependant, nous étions curieux à ce sujet et voulions examiner les planètes candidates pour voir si cela était possible. TOI-4860 est notre première confirmation et est également l’étoile de masse la plus faible hébergeant une planète de masse élevée.
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TOI-4860 b a été découvert pour la première fois par le Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) de la NASA, qui recherche des planètes en dehors du système solaire en recherchant de petites baisses de luminosité de la lumière émise par les étoiles. Ce plongeon se produit lorsqu’une planète en orbite traverse ou traverse la face de son étoile mère.
Dransfield et ses collègues ont ensuite suivi cette observation en observant le système à l’aide du programme de recherche de planètes habitables éclipsant des étoiles ultra-cools (SPECULOOS) de l’Observatoire austral. SPECULOOS chasse les exoplanètes avec les mêmes techniques que TESS, mais se concentre sur les petites étoiles froides. Par conséquent, l’installation basée à l’Observatoire de Paranal dans le désert chilien d’Atacama recherche généralement des planètes de la taille de la Terre, et non des géantes gazeuses beaucoup plus grandes comme TOI-4860 b.
Grâce à SPECULOOS, l’équipe a vu la planète apparaître et disparaître derrière son étoile, et ces observations ont été suivies par des collaborateurs utilisant le télescope Subaru à Hawaï.
Comment une exoplanète d’une telle taille a pu orbiter autour d’une étoile de masse aussi faible reste un mystère, mais la composition de TOI-4860 b pourrait fournir des indices sur ses origines.
“Les indices sur ce qui pourrait se produire sont cachés dans les propriétés de la planète, qui semble être riche en éléments lourds”, a déclaré Amaury Triaud, professeur et chef d’équipe à l’Université de Birmingham. “Nous avons également détecté quelque chose de similaire sur l’étoile hôte.”
Triaud a ajouté que ce grand nombre d’éléments lourds a très probablement agi comme un catalyseur qui a piloté le processus de formation des planètes.
La courte période orbitale de TOI-4860 b, combinée aux propriétés de son étoile mère, telles que sa métallicité élevée, signifie que ce système est très utile pour étudier l’atmosphère chaude de Jupiter et mieux déterminer comment cette géante gazeuse est née.
L’équipe à l’origine de cette découverte d’exoplanète vise désormais à rechercher des mondes similaires autour de petites étoiles mères à l’aide du Very Large Telescope (VLT), situé dans la région désertique d’Atacama, au nord du Chili.
« Je suis très reconnaissant envers les brillants doctorants de notre équipe d’avoir proposé d’observer un système comme TOI-4860 », a conclu Triaud. “Leur travail porte vraiment ses fruits car des planètes comme TOI-4860 b sont essentielles à l’approfondissement de notre compréhension de la formation des planètes.”
La découverte de la nouvelle exoplanète a été documentée dans un article publié le 4 août dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society : Letters.
2023-10-22 15:43:37
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