Les astronomes ont découvert six planètes en orbite autour d’une étoile proche semblable au Soleil

Les astronomes ont découvert un groupe de six planètes en orbite autour d’une étoile proche semblable au Soleil, qui s’est formée il y a au moins 4 milliards d’années et n’a pas changé de manière significative. Les nouvelles planètes sont décrites dans un article publié mercredi Revue NatureCela pourrait permettre une avancée majeure dans la compréhension de la formation des planètes et de la raison pour laquelle il y en a tant entre la taille de la Terre et celle de Neptune, les soi-disant « sous-Neptunes » étonnamment communes dans notre galaxie.

Ces mondes nouvellement découverts sont chauds, gazeux et ne sont probablement pas des endroits agréables à visiter. Leurs orbites confortables autour de leur étoile mère signifient qu’ils ne se trouvent pas dans ce que les astronomes considèrent comme la « zone habitable » d’un système planétaire. La chasse à la Terre 2.0 continue.

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Mais ces planètes sont inhabituelles dans le sens où, en plus de leur grand nombre, elles entrent en résonance les unes avec les autres lorsqu’elles tournent autour de l’étoile. Par exemple, une planète fait exactement trois orbites, tandis qu’une planète proche en fait deux.

« Ces chaînes de résonance sont de nature très rare », a déclaré mardi l’auteur principal Raphael Luke de l’Université de Chicago lors d’un webinaire avec des journalistes.

Ce rappel remarquable que les mathématiques gouvernent l’univers a une autre implication, à savoir que ces six planètes suivent un modèle orbital stable et prévisible de deux par trois depuis leur formation il y a au moins 4 milliards d’années. La plupart des systèmes planétaires, y compris le nôtre, ne sont pas ainsi.

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Les orbites vibratoires des planètes sont cohérentes avec l’idée selon laquelle le système est exempt de toute perturbation majeure – par exemple un impact cataclysmique ou le passage rapproché d’une autre étoile – depuis des milliards d’années. Dans ce scénario, les planètes se sont formées à partir d’un nuage de gaz et de poussière avec leur étoile mère et ont trouvé leurs orbites de résonance relativement rapidement. Et puis rien d’extraordinaire n’est arrivé pour changer cela.

Cette structure orbitale inhabituelle est au cœur du titre graphique du nouvel article : « Un sextuplé vibrant de sous-Neptunes passant une étoile brillante HD 110067 ».

« De temps en temps, la nature révèle un joyau absolu », a déclaré Sarah Seeger, professeur de sciences planétaires au Massachusetts Institute of Technology et co-auteur du nouvel article, dans un courrier électronique. « HD 110067 est une pierre de Rosette astronomique immédiate – fournissant un système clé qui pourrait aider à percer certains des mystères de la formation et de l’évolution des planètes. »

Comment trouver des planètes obscurcies par la lumière des étoiles

Un nouvel article rédigé par plus de 150 scientifiques de 12 pays décrit le système planétaire. HD 110067 est une étoile de notre galaxie. Il est situé dans la constellation Coma Bérénices Ne peut pas être vu à l’œil nu.

Pourtant, il se trouve à 100 années-lumière, ce qui signifie qu’il se trouve dans notre quartier, à la périphérie de la Voie lactée. Sa proximité avec la Terre la rend plus brillante que de nombreuses étoiles connues auparavant pour avoir des systèmes planétaires. Elle est 10 000 fois plus brillante que l’étoile naine rouge Trappist-1, par exemple, et contient un intrigant amas de planètes rocheuses.

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La lumière des étoiles est une monnaie précieuse pour les astronomes, qui peuvent lire l’éclat de l’étoile pour trouver des indices sur la présence de planètes invisibles. Lorsqu’une planète passe devant la face d’une étoile vue à travers un télescope – un événement appelé transit – la lumière de l’étoile diminue en fonction de la taille de la planète.

Les astronomes peuvent utiliser une deuxième technique pour observer les oscillations périodiques de la lumière des étoiles lorsqu’une planète et une étoile en orbite interagissent gravitationnellement. En combinant ces méthodes, les astronomes peuvent obtenir une estimation de la taille et de la densité d’une planète. Une enquête plus approfondie pourrait révéler la composition moléculaire de l’atmosphère, le cas échéant.

Les astronomes ont découvert les deux premières planètes en orbite autour de HD 110067 en 2020 à l’aide du Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) de la NASA, qui balaye tout le ciel à la recherche de signaux subtils provenant des planètes. La liste des planètes sera complétée en 2022 lors d’une nouvelle série d’observations de TESS et du satellite CHEOPS de l’Agence spatiale européenne (« Characteristics of Exoplanets Satellite »).

Les nouvelles planètes sont appelées « sous-Neptunes » car elles sont plus grandes que les mondes rocheux les plus proches de notre système solaire, comme la Terre et Vénus, mais pas aussi grandes que les géantes de glace Neptune et Uranus. Ils font deux à trois fois le diamètre de la Terre. La planète la plus intérieure orbite autour de l’étoile en neuf jours, tandis que la planète extérieure fait le tour en 54 jours. Il se peut qu’il y ait d’autres planètes non découvertes dans ce système.

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Pour une raison quelconque, l’univers est laid avec les planètes inférieures à Neptune, ce qui explique en partie pourquoi le nouveau système est si excitant pour les astronomes.

« Avec six planètes majeures, son architecture est intrigante », a déclaré Nicole Colon, astrophysicienne et experte en exoplanètes à la NASA, dans un e-mail. « Ces planètes ne supporteront pas la vie parce qu’elles sont toutes trop chaudes et trop grandes. Mais c’est tout l’angle sous-Neptune qui reste la partie intrigante, [because] Nous ne savons toujours pas pourquoi notre système solaire n’en possède pas.

La question reste ouverte de savoir si l’Univers abrite simplement des planètes de cette taille ou si nos méthodes de détection biaisent les résultats. Il est difficile de trouver de petits mondes rocheux comme le nôtre en orbite à une distance confortable d’une vieille étoile tranquille comme notre Soleil. Ils sont moins susceptibles de traverser la face de l’étoile lorsqu’ils sont observés depuis la Terre et ont des effets gravitationnels minimes sur le mouvement de l’étoile.

Les découvreurs des nouvelles planètes ont affirmé avoir des atmosphères basées sur leur densité. Mais, note Luke, « nous ne savons pas grand-chose à leur sujet. Nous ne savons pas de quoi ils sont faits.

Nous en saurons plus bientôt. Ce nouveau système planétaire sera observé de plus près grâce au télescope spatial James Webb de la NASA, qui orbite autour du Soleil à environ un million de kilomètres de la Terre et est conçu pour recueillir des informations sur l’atmosphère des planètes extérieures.

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