Astronomes découvrent deux nouvelles exoplanètes similaires à d’autres mondes dans la Voie lactée
Les astronomes ont découvert deux nouvelles exoplanètes qui ressemblent à d’autres mondes situés dans la Voie lactée, mais qui diffèrent de notre système solaire. Les deux exoplanètes, ou planètes en dehors de notre système solaire, orbitent autour d’une étoile appelée TOI-1453, qui est légèrement plus froide et plus petite que notre soleil. Située à environ 250 années-lumière de la Terre dans la constellation du Dragon, TOI-1453 appartient à un système d’étoiles binaires – dans lequel une paire d’étoiles s’orbitent l’une autour de l’autre.
Les deux nouvelles exoplanètes
Classifiées comme une super-Terre et un sous-Neptune, ces deux nouveaux corps célestes font partie des types d’exoplanètes les plus courants trouvés dans la galaxie de la Voie lactée, mais qui sont absents de notre propre système solaire. Les astronomes ont détecté les deux nouvelles exoplanètes, nommées TOI-1453 b et TOI-1453 c, en utilisant des données du satellite d’observation des exoplanètes en transit de la NASA (TESS) et du spectrographe HARPS-N (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) pour l’hémisphère nord, qui est installé sur le Telescopio Nazionale Galileo à l’Observatoire Roque de los Muchachos sur l’île de La Palma, aux îles Canaries, en Espagne.
La méthode du transit et de la variabilité radiale
TESS recherche des exoplanètes en recherchant une diminution temporaire de la luminosité d’une étoile, également connue sous le nom de méthode du transit. Lorsqu’une baisse de luminosité est observée, cela suggère qu’une planète est passée devant son étoile hôte (de notre perspective sur Terre) et a brièvement bloqué la lumière de l’étoile pour atteindre nos instruments. En mesurant cet effet, les astronomes peuvent estimer la taille et la période orbitale de la possible exoplanète.
Complétant les données de TESS, l’instrument HARPS-N est un spectrographe de haute résolution qui mesure le spectre de la lumière d’une étoile pour détecter les décalages causés par les exoplanètes en orbite. L’instrument utilise ce qu’on appelle la méthode Doppler pour rechercher une légère oscillation d’une étoile causée par l’attraction gravitationnelle d’une planète en orbite.
Les caractéristiques des deux planètes
Les deux planètes présentent un contraste intéressant dans leurs caractéristiques, a déclaré Manu Stalport, premier auteur de l’étude et astrophysicien à l’Université de Liège. TOI-1453 b est une super-Terre, légèrement plus grande que notre planète, et probablement rocheuse. Elle effectue son orbite en seulement 4,3 jours, ce qui en fait une planète très proche de son étoile.
En revanche, TOI-1453 c est un sous-Neptune, environ 2,2 fois la taille de la Terre, mais avec une masse extraordinairement faible de seulement 2,9 masses terrestres, a ajouté Stalport. Cela en fait l’un des sous-Neptunes les moins denses jamais découverts, ce qui soulève des questions sur sa composition.
Des implications pour la recherche exoplanétaire
La densité incroyablement basse de TOI-1453 c suggère que l’exoplanète a probablement une atmosphère épaisse et riche en hydrogène ou une composition dominée par l’eau. Cela en fait un candidat idéal pour des études atmosphériques futures, a ajouté Stalport. Comprendre leur formation et leur évolution pourrait fournir des indices sur le développement des systèmes planétaires, y compris le nôtre.
Le fait qu’il fasse partie d’un système binaire – c’est-à-dire qu’il y a une deuxième étoile compagnon – rend également cette découverte de nouvelle exoplanète particulièrement intéressante, car les planètes qui se forment dans des environnements d’étoiles binaires sont soumises à des interactions gravitationnelles plus complexes.
Des observations et des perspectives pour l’avenir
Les observations de TOI-1453 b et TOI-1453 c montrent que les exoplanètes orbitent autour de leur étoile hôte dans une résonance presque 3:2, ce qui signifie que pour trois orbites de la planète intérieure, la planète extérieure en complète presque exactement deux. Cela suggère que les orbites des exoplanètes ont peut-être changé au fil du temps suite à des interactions avec des objets cosmiques voisins, tels que des gaz, des planétésimaux ou une étoile compagnon, amenant ainsi la planète intérieure, TOI-1453 b, dans une orbite beaucoup plus proche de son étoile hôte.
Les astronomes espèrent utiliser des instruments supplémentaires comme le télescope spatial James Webb (JWST) pour étudier plus en profondeur les exoplanètes et plonger plus profondément dans l’atmosphère de TOI-1453 c. Si cette planète sous-Neptune a une atmosphère substantielle riche en hydrogène ou un intérieur dominé par l’eau, cela pourrait redéfinir notre compréhension de la formation de ces exoplanètes – et peut-être enfin révéler de nouveaux indices sur la raison pour laquelle nous n’en avons pas dans notre propre système solaire.
Leurs découvertes ont été acceptées pour publication le 23 février dans la revue Astronomy & Astrophysics.
