Les scientifiques ont découvert un système stellaire unique, HD110067, dans lequel six planètes orbitent selon un rythme gravitationnel rythmique, un phénomène rare qui pourrait révéler de nouvelles informations sur la formation et l’évolution des planètes.
Etude dirigée par Université de Chicago L’astronome Rafael Luque pourrait nous expliquer comment se forment les planètes.
Les scientifiques ont découvert un spectacle rare dans un système stellaire proche : six planètes orbitant autour de leur étoile centrale dans un rythme rythmé. Les planètes se déplacent dans une valse orbitale qui se répète si précisément qu’elle peut être facilement mise en musique.
Cas rare de verrouillage gravitationnel « synchronisé », le système pourrait offrir un aperçu approfondi de la formation et de l’évolution des planètes.
L’analyse, dirigée par Rafael Luque, scientifique de l’Université de Chicago, a été publiée le 29 novembre dans la revue scientifique Nature.
« Cette découverte va devenir un système de référence pour étudier comment les planètes sub-Neptunes, le type de planète le plus courant en dehors du système solaire, se forment, évoluent, de quoi sont-elles faites et si elles possèdent les bonnes conditions pour soutenir leur existence. d’eau liquide à leur surface », a déclaré Luque.
Illustration d’artiste des six planètes nouvellement découvertes tournant autour de leur étoile en résonance. Crédit : Roger Thibaut (PRN PlanetS)
Un ballet cosmique dans Coma Berenices
Les six planètes gravitent autour d’une étoile connue sous le nom de HD110067, située à environ 100 années-lumière de nous dans la constellation nord de Coma Bérénices.
En 2020, NASALe satellite d’étude des exoplanètes en transit (TESS) a détecté des baisses de luminosité de l’étoile indiquant que des planètes passaient devant la surface de l’étoile. En combinant les données de TESS et du Agence spatiale européennecaractérisant le satellite ExOPlanet (Cheops), une équipe de chercheurs a analysé les données et découvert une configuration unique en son genre.
Alors que les systèmes multi-planétaires sont courants dans notre galaxie, ceux qui forment une formation gravitationnelle étroite connue sous le nom de « résonance » sont observés beaucoup moins souvent par les astronomes.
Dans ce cas, la planète la plus proche de l’étoile effectue trois orbites pour deux orbites de la planète suivante – appelée résonance 3/2 – un modèle qui se répète parmi les quatre planètes les plus proches. Parmi les planètes les plus éloignées, un modèle de quatre orbites pour trois planètes suivantes (une résonance 4/3) est répété deux fois.
« Cela nous montre la configuration vierge d’un système planétaire qui a survécu intact. »
— Rafael Luqué
Et ces orbites résonantes sont solides comme le roc : les planètes exécutent probablement la même danse rythmique depuis la formation du système il y a des milliards d’années, ont déclaré les scientifiques.
Cette animation montre six « sous-Neptune« des exoplanètes en orbite rythmée autour de leur étoile – avec un ton musical lorsque chaque planète passe une ligne tracée à travers le système. La ligne est l’endroit où les planètes se croisent devant (« transitent ») leur étoile du point de vue de la Terre. Dans ces rythmes, connus sous le nom de « résonance », la planète la plus intérieure effectue trois orbites pour deux orbites de la planète suivante. Parmi les planètes les plus éloignées, un modèle de quatre orbites pour trois planètes suivantes est répété deux fois. Crédit : Dr Hugh Osborn, Université de Berne
Une rareté dans la galaxie
Les systèmes à résonance orbitale sont extrêmement importants à trouver car ils renseignent les astronomes sur la formation et l’évolution ultérieure du système planétaire. Les planètes autour des étoiles ont tendance à se former en résonance mais peuvent être facilement perturbées. Par exemple, une planète très massive, une rencontre rapprochée avec une étoile qui passe ou un événement d’impact géant peuvent tous perturber cet équilibre délicat. En conséquence, de nombreux systèmes multiplanétaires connus des astronomes ne sont pas en résonance mais semblent suffisamment proches pour avoir pu être en résonance une fois. Cependant, les systèmes multi-planétaires préservant leur résonance sont rares.
« Nous pensons qu’environ un pour cent seulement de tous les systèmes restent en résonance, et encore moins montrent une chaîne de planètes dans une telle configuration », a déclaré Luque. C’est pourquoi le HD110067 est spécial et invite à une étude plus approfondie : « Il nous montre la configuration vierge d’un système planétaire qui a survécu intact. »
Des mesures plus précises des masses et des orbites de ces planètes seront nécessaires pour mieux comprendre la formation du système.
Pour en savoir plus sur cette découverte, voir Révéler le mystère de la résonance des 6 planètes.
Le professeur Jacob Bean de l’Université de Chicago était également co-auteur de l’article.
