La découverte d'une nouvelle exoplanète permet de mieux comprendre la formation des planètes

Une équipe internationale de scientifiques a découvert une planète inhabituelle de la taille de Jupiter en orbite autour d'une étoile de faible masse appelée TOI-4860, située dans la constellation du Corvus.

La géante gazeuse récemment découverte, nommée TOI-4860 b, est une planète inhabituelle pour deux raisons : des étoiles d'une masse aussi faible ne devraient pas héberger des planètes comme Jupiter, et la planète semble être particulièrement enrichie en éléments lourds.

L'étude, dirigée par des astronomes de l'Université de Birmingham,est publié dans une lettrepublié dans les Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.

La planète a été initialement identifiée à l'aide du Transiting Exoplanet Survey Satellite de la NASA comme une baisse de luminosité lors de son transit devant son étoile hôte, mais ces données à elles seules étaient insuffisantes pour confirmer qu'il s'agissait d'une planète.

L’équipe a utilisé l’observatoire SPECULOOS Sud, situé dans le désert d’Atacama au Chili, pour mesurer le signal planétaire dans plusieurs longueurs d’onde et valider la nature planétaire. Les astronomes ont également observé la planète juste avant et après sa disparition derrière son étoile hôte, remarquant qu’il n’y avait aucun changement dans la lumière, ce qui signifie que la planète n’en émettait aucun. Enfin, l'équipe a collaboré avec un groupe japonais utilisant le télescope Subaru à Hawai'i. Ensemble, ils ont mesuré la masse de la planète pour la confirmer pleinement.

Suivre cette étoile et confirmer sa planète, c'est l'initiative d'un groupe de doctorants au sein du projet SPECULOOS.

George Dransfield, l’une de ces doctorantes, qui a récemment soutenu sa thèse à l’Université de Birmingham, explique : « Selon le modèle canonique de formation des planètes, moins une étoile a de masse, moins le disque de matière autour de cette étoile est massif.

« Puisque les planètes sont créées à partir de ce disque, on s’attendait généralement à ce que des planètes de masse élevée comme Jupiter ne se forment pas. Cependant, nous étions curieux à ce sujet et voulions vérifier les candidats planétaires pour voir si c'était possible. TOI-4860 est notre première confirmation et également l’étoile de masse la plus faible hébergeant une planète de masse aussi élevée.

Amaury Triaud, professeur d'exoplanétologie à l'Université de Birmingham, qui a dirigé l'étude, a déclaré : « Je suis toujours reconnaissant envers les brillants doctorants de notre équipe d'avoir proposé d'observer des systèmes comme TOI-4860. Leur travail a vraiment porté ses fruits puisque des planètes comme TOI-4860 sont essentielles à l’approfondissement de notre compréhension de la formation des planètes.

« Un indice de ce qui aurait pu se produire se cache dans les propriétés planétaires, qui semblent particulièrement riches en éléments lourds. Nous avons également détecté quelque chose de similaire dans l’étoile hôte, il est donc probable qu’une abondance d’éléments lourds ait catalysé le processus de formation de la planète.

La nouvelle géante gazeuse met environ 1,52 jours pour terminer une orbite complète autour de son étoile hôte, mais comme son hôte est une étoile froide de faible masse, la planète elle-même peut être qualifiée de « Jupiter chaud ». Il s’agit d’une sous-classe de planètes qui présente un intérêt particulier pour les astronomes qui cherchent à s’appuyer sur leurs observations initiales et à en apprendre davantage sur la formation de ce type de planètes.

Mathilde Timmermans, une autre étudiante du projet SPECULOOS, travaillant à l'Université de Liège en Belgique, conclut : « Grâce à sa période orbitale très courte, et aux propriétés de son étoile hôte, la découverte de TOI-4860 b offre une brillante opportunité de étudiez les propriétés atmosphériques d’un Jupiter chaud et apprenez-en davantage sur la formation des géantes gazeuses.

Récemment, l'équipe s'est vu attribuer du temps au Very Large Telescope, au Chili, qu'elle a l'intention d'utiliser pour confirmer plusieurs autres planètes ayant des propriétés similaires.

- Ce communiqué de presse a été initialement publié sur le site Internet de l'Université de Birmingham