lundi, 24 juin 2024

Une planète géante « interdite » autour d’une étoile naine remet en question ce que nous savons de la formation planétaire

Les naines rouges sont le type d’étoiles le plus typique. Ils sont plus petits et moins luminescents que notre Soleil et vivent beaucoup plus longtemps. Ils sont également un endroit fantastique pour la formation de mondes, mais pas pour tous les types de planètes : les conceptions existantes suggèrent qu’il s’agit d’un endroit peu probable pour la formation de géantes gazeuses. Alors imaginez la surprise lorsque les astronomes ont découvert la planète TOI-5205b.

Le monde est un peu plus grand et beaucoup plus lourd que Jupiter mais il orbite autour d’une étoile qui est simplement un peu plus grosse. À 40 % de la masse du Soleil, le rapport entre la masse de la planète et la masse de l’étoile est de 0,3 %. Le plus élevé parmi tous les mondes connus en orbite autour de naines rouges.

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« L’étoile hôte, TOI-5205, est presque 4 fois la taille de Jupiter, mais elle s’est en fait en quelque sorte débrouillée pour former une planète de la taille de Jupiter, ce qui est assez inattendu ! » l’auteur principal Shubham Kanodia, de la Carnegie Organization for Science, a déclaré dans une déclaration.

Si Jupiter et cette exoplanète ont la taille d’un pois, le Soleil est un pamplemousse et TOI-5205 est un citron. Crédit d’image : Katherine Cain, avec l’aimable autorisation de la Carnegie Institution for Science.

Les mondes se forment dans le disque circumstellaire, un disque de produit qui entoure les étoiles naissantes. Une planète de cette taille devrait accumuler un noyau rocheux d’environ 10 masses terrestres et par conséquent obtenir suffisamment de gaz pour atteindre quelque chose près de 320 fois la masse de notre monde. Et les modèles ne s’attendaient pas à ce que ce scénario se déroule autour d’une naine rouge.

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« La présence de TOI-5205b étend ce que nous comprenons des disques dans lesquels ces planètes sont nées », a décrit Kanodia. « Au début, s’il n’y a pas suffisamment de matériau rocheux dans le disque pour former le noyau préliminaire, alors on ne peut pas former un monde de géante gazeuse. Et à la fin, si le disque s’évapore avant que l’énorme noyau ne soit formé, alors on ne peut pas former un monde de géante gazeuse. Et pourtant TOI-5205b s’est formé malgré ces barrières de sécurité. D’après notre compréhension actuelle nominale du développement mondial, TOI-5205b ne devrait pas exister ; c’est un monde « interdit ».

La planète a été découverte pour la première fois par le Transiting Exoplanet Study Satellite (TESS). Il a ensuite été suivi par l’équipe de Kanodia et ils ont pu valider qu’il s’agissait bien d’une planète et déterminer certaines de ses propriétés résidentielles ou commerciales. La planète a été trouvée avec la technique du transit, en regardant la lumière de son étoile. TESS a mesuré un plongeon dans la lumière alors que le monde passait devant lui. Et c’était tout à fait le plongeon. Sept pour cent de la lumière a été obstruée, l’une des plus importantes comprises dans le transit d’exoplanètes.

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Une fonction aussi extrême de bon augure pour les observations futures, y compris à partir de l’observatoire de la zone JWST.

Les informations sur cette découverte sont rapportées dans The Astronomical Journal.

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