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Des chasseurs de planètes internationaux découvrent des dizaines de nouveaux mondes étranges

TESS Keck Survey Catalog

Représentation artistique de TOI-1798, un système planétaire qui abrite deux planètes. Le nouveau catalogue de masse de l'enquête TESS-Keck montre que la planète extérieure est une sous-Neptune avec une période orbitale de huit jours ; la planète intérieure est une étrange super-Terre qui orbite si près de son étoile qu'une année sur ce monde extraterrestre ne dure qu'une demi-journée terrestre. Crédit : Observatoire WM Keck/Adam Makarenko

L'enquête TESS-Keck de la NASA fournit des détails sur la masse et la densité de 126 planètes.

Bien que des milliers de planètes aient été découvertes en orbite autour d'autres étoiles, notre compréhension de ces planètes reste limitée. NASA Un catalogue comprenant 126 mondes exotiques nouvellement découverts fournit des mesures détaillées, permettant des comparaisons avec notre propre système solaire.

Le catalogue détaille un mélange fascinant de types de planètes au-delà de notre système solaire, des mondes rares avec des environnements extrêmes à ceux qui pourraient éventuellement abriter la vie.

Les planètes ont été analysées par une grande équipe internationale de scientifiques utilisant le satellite Transiting Exoplanet Survey de la NASA (TESS) en collaboration avec l'observatoire WM Keck sur Maunakea, Hawaï. Ils sont décrits dans une édition récente de Le Journal d'astrophysique Supplément.

Apports scientifiques de la masse et du rayon des exoplanètes

« Parmi les exoplanètes connues jusqu’à présent, rares sont celles dont la masse et le rayon sont mesurés. La combinaison de ces mesures nous indique de quoi les planètes pourraient être constituées et comment elles se sont formées », a déclaré Stephen Kane, astrophysicien à l’Université de Californie à Riverside et chercheur principal de l’étude TESS-Keck.

« Grâce à ces informations, nous pouvons commencer à répondre aux questions sur la place de notre système solaire dans la grande mosaïque des autres systèmes planétaires », a déclaré Kane.

L'équipe de recherche a passé trois ans à élaborer le catalogue. Elle a analysé plus de 13 000 mesures de vitesse radiale (RV) pour calculer les masses de 120 planètes confirmées, plus six planètes candidates, réparties dans le ciel de l'hémisphère nord.

Catalogue d'enquêtes TESS Keck

La conception artistique des 126 planètes du dernier catalogue TESS-Keck Survey est basée sur des données telles que le rayon, la masse, la densité et la température des planètes. Les points d'interrogation représentent les planètes nécessitant davantage de données pour une caractérisation complète. Crédit : Observatoire WM Keck/Adam Makarenko

Bien que les planètes elles-mêmes ne soient pas visibles, elles ont un effet visible. En orbite, les planètes tirent sur leurs étoiles hôtes, ce qui les fait « vaciller ». Lorsque l'étoile se rapproche d'un télescope, sa lumière visible devient légèrement plus bleue ; lorsqu'elle s'éloigne de nous, la lumière devient légèrement plus rouge.

Le comportement du son est très similaire à celui du bruit. En raison de l'effet Doppler, la sirène d'un camion de pompiers devient plus aiguë à mesure qu'il se rapproche et plus grave à mesure qu'il s'éloigne.

Comprendre les systèmes planétaires grâce à la vitesse radiale

« Ces mesures RV permettent aux astronomes de détecter et d'apprendre les propriétés de ces systèmes exoplanétaires. Lorsque nous observons une étoile osciller régulièrement d'avant en arrière, nous pouvons en déduire la présence d'une planète en orbite et mesurer la masse de la planète », a déclaré Ian Crossfield, astrophysicien de l'Université du Kansas et co-auteur du catalogue.

Plusieurs planètes de l'étude TESS-Keck se distinguent comme des pierres de touche pour approfondir la compréhension des astronomes sur les diverses façons dont les planètes se forment et évoluent.

Un article d'enquête connexe rédigé par Michelle Hill, étudiante diplômée de l'UCR, annonce la découverte de deux nouvelles planètes en orbite autour d'une étoile comme notre soleil. La première est une « sous-Saturne« planète dont la masse et le rayon sont compris entre ceux de Neptune et Saturne.

« Il y a un débat en cours pour savoir si les planètes subsaturniennes sont vraiment rares ou si nous sommes simplement incapables de trouver des planètes comme celles-ci », a déclaré Hill. « Cette planète, TOI-1386 b, est donc un ajout important à cette démographie de planètes. »

TOI-1386 b ne met que 26 jours pour faire le tour de son étoile. Sa voisine, une planète dont la masse est proche de celle de Saturne, met 227 jours pour faire le tour de sa même étoile.

Différentes tailles et orbites planétaires

Un autre article d'enquête rédigé par Daria Pidhorodetska, étudiante diplômée de l'UCR, décrit une planète d'environ la moitié de la taille de Neptune qui ne prend que 19 jours pour orbiter autour de son étoile, ce qui ressemble beaucoup à notre Soleil.

« Les planètes plus petites que Neptune mais plus grandes que la Terre sont les mondes les plus répandus dans notre galaxie, mais elles sont absentes de notre propre système solaire. Chaque fois qu’une nouvelle planète est découverte, nous nous rappelons à quel point notre Univers est diversifié et que notre existence dans le cosmos est peut-être plus unique que nous ne pouvons l’imaginer », a déclaré Pidhorodetska.

Il existe de nombreuses étoiles qui ne ressemblent pas à notre Soleil. Si les scientifiques veulent établir des comparaisons pertinentes entre notre monde et d’autres, ils doivent trouver des étoiles d’âge, de taille et de masse similaires. « Nous pouvons alors faire des comparaisons d’égal à égal », a déclaré Kane. « C’est la partie intéressante des articles produits par Michelle et Daria, car ils permettent cela. »

Le catalogue détaille également des planètes dont les orbites autour d'étoiles sont encore plus extrêmes et ultra-courtes que celles de notre Soleil. L'une d'elles est si proche de son étoile naine orange qu'elle effectue son orbite en moins de 12 heures.

« TOI-1798 c orbite autour de son étoile si rapidement qu’une année sur cette planète dure moins d’une demi-journée sur Terre. En raison de leur proximité avec leur étoile hôte, les planètes comme celle-ci sont également ultra chaudes, recevant plus de 3 000 fois le rayonnement solaire que la Terre reçoit », a déclaré Alex Polanski, étudiant diplômé en physique et astronomie de l’Université du Kansas et auteur principal de l’article du catalogue.

« Le fait d’exister dans cet environnement extrême signifie que cette planète a probablement perdu toute l’atmosphère qu’elle avait initialement formée », a déclaré Polanski.

En fin de compte, ce nouveau catalogue représente une contribution majeure à la mission TESS de la NASA et à la réponse à la question de savoir si d’autres planètes sont capables d’héberger la vie telle que nous la connaissons.

« Sommes-nous inhabituels ? Le jury n’a pas encore tranché sur cette question, mais notre nouveau catalogue de masse représente une étape majeure vers la réponse à cette question », a déclaré Kane.

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