Bien que des milliers de planètes aient été découvertes autour d’autres étoiles, on en sait relativement peu à leur sujet. Un catalogue de la NASA présentant 126 mondes exotiques récemment découverts comprend 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, depuis des mondes rares avec des environnements extrêmes jusqu'à ceux qui pourraient éventuellement abriter la vie.
Les planètes ont été analysées par une grande équipe internationale de scientifiques à l'aide du Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) de la NASA en collaboration avec l'observatoire WM Keck à Maunakea, à Hawai'i. Ils sont décrits dans l'édition d'aujourd'hui de la série de suppléments The Astrophysical Journal.
"Relativement peu d'exoplanètes connues précédemment possèdent une mesure à la fois de la masse et du rayon. 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'UC 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 tapisserie des autres systèmes planétaires", a déclaré Kane.
L'équipe de recherche a passé trois ans à développer le catalogue. Ils ont analysé plus de 13 000 mesures de vitesse radiale (VR) pour calculer les masses de 120 planètes confirmées, ainsi que de six planètes candidates, réparties dans le ciel du nord.
Même si les planètes elles-mêmes ne sont pas visibles, elles ont un effet visible. Pendant leur orbite, les planètes tirent sur leurs étoiles hôtes, les faisant « vaciller ». Lorsque l’étoile se dirige vers un télescope, sa lumière visible devient légèrement plus bleue ; lorsqu'elle s'éloigne de nous, la lumière devient légèrement plus rouge.
Cela ressemble beaucoup au comportement du son. En raison de l'effet Doppler, la sirène d'un camion de pompiers devient plus aiguë à mesure qu'il se rapproche et sonne plus grave à mesure qu'il s'éloigne.
"Ces mesures RV permettent aux astronomes de détecter et d'apprendre les propriétés de ces systèmes exoplanétaires. Lorsque nous voyons une étoile osciller régulièrement d'avant en arrière, nous pouvons déduire la présence d'une planète en orbite et mesurer la masse de la planète", a déclaré Ian Crossfield, de l'Université du Kansas. astrophysicien et co-auteur du catalogue.
Plusieurs planètes de l'enquête TESS-Keck se démarquent 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 publié dans The Astronomical Journal et 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 planète « sous-Saturne » dont la masse et le rayon se situent entre ceux de Neptune et de Saturne.
"Il y a un débat en cours pour savoir si les planètes sub-Saturne sont vraiment rares, ou si nous sommes simplement incapables de trouver de telles planètes", a déclaré Hill. "Ainsi, cette planète, TOI-1386 b, est un ajout important à cette démographie planétaire."
TOI-1386 b ne met que 26 jours pour orbiter autour de son étoile. Pendant ce temps, sa voisine, une planète dont la masse est proche de celle de Saturne, met 227 jours pour orbiter autour de la même étoile.
Un autre document d'enquête, rédigé par Daria Pidhorodetska, étudiante diplômée de l'UCR et disponible sur le serveur de préimpression arXiv , décrit une planète environ la moitié de la taille de Neptune qui ne met que 19 jours pour orbiter autour de son étoile, 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, et pourtant elles sont absentes de notre propre système solaire. Chaque fois qu'une nouvelle 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 ce que nous pouvons comprendre", a déclaré Pidhorodetska.
Il existe de nombreuses étoiles qui ne ressemblent pas à notre soleil. Si les scientifiques veulent faire des comparaisons pertinentes entre notre monde et les autres, ils doivent trouver des étoiles d’âge, de taille et de masse similaires. "Ensuite, nous pourrons faire des comparaisons de pommes avec des pommes", a déclaré Kane. "C'est la partie passionnante des articles produits par Michelle et Daria, car ils permettent cela."
Des planètes avec des orbites encore plus extrêmes et ultra-courtes autour d'étoiles contrairement à notre soleil sont également détaillées dans le catalogue. L’une d’elles est si proche de son étoile naine orange qu’elle termine son orbite en moins de 12 heures.
"TOI-1798 c orbite si rapidement autour de son étoile qu'une année sur cette planète dure moins d'une demi-journée sur Terre. En raison de leur proximité avec leurs étoiles hôtes, les planètes comme celle-ci sont également ultra chaudes, recevant plus de 3 000 fois le rayonnement. que la Terre reçoit du soleil", a déclaré Alex Polanski, étudiant diplômé en physique et astronomie à l'Université du Kansas et auteur principal de l'article du catalogue.
"Existant 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 pour répondre 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 statué sur cette question, mais notre nouveau catalogue de masse représente une étape majeure vers la réponse à cette question", a déclaré Kane.
Fourni par l'Université de Californie - Riverside
