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# Physique # Astrophysique terrestre et planétaire # Astrophysique solaire et stellaire

Des astronomes ont découvert une jeune planète dans le nuage moléculaire du Taureau

Une nouvelle planète découverte tourne autour d'une étoile jeune dans la région du Taureau.

Madyson G. Barber, Andrew W. Mann, Andrew Vanderburg, Daniel Krolikowski, Adam Kraus, Megan Ansdell, Logan Pearce, Gregory N. Mace, Sean M. Andrews, Andrew W. Boyle, Karen A. Collins, Matthew De Furio, Diana Dragomir, Catherine Espaillat, Adina D. Feinstein, Matthew Fields, Daniel Jaffe, Ana Isabel Lopez Murillo, Felipe Murgas, Elisabeth R. Newton, Enric Palle, Erica Sawczynec, Richard P. Schwarz, Pa Chia Thao, Benjamin M. Tofflemire, Cristilyn N. Watkins, Jon M. Jenkins, David W. Latham, George Ricker, Sara Seager, Roland Vanderspek, Joshua N. Winn, David Charbonneau, Zahra Essack, David R. Rodriguez, Avi Shporer, Joseph D. Twicken, Jesus Noel Villaseñor

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Table des matières

Les astronomes ont récemment découvert une grosse planète en orbite autour d'une étoile très jeune, située dans une région appelée le nuage moléculaire du Taureau. Cette étoile a environ 3 millions d'années, ce qui est vraiment jeune dans le temps cosmique. La plupart des planètes autour d'étoiles aussi jeunes sont assez difficiles à trouver car elles sont encore en train de se former ou entourées de poussière et de gaz.

À la Recherche de Planètes Jeunes

Trouver des planètes jeunes, c'est un peu comme chercher une aiguille dans une botte de foin. Les astronomes ont découvert beaucoup de planètes autour d'étoiles âgées de 10 à 40 millions d'années, mais celles de moins de 10 millions d'années sont rares. Une des raisons pour cela est que les planètes naissantes ne sont peut-être pas dans une position qui nous permet de les voir passer devant leur étoile et bloquer une partie de sa lumière.

Cependant, on sait maintenant que beaucoup de ces disques de poussière environnants peuvent être inclinés ou déformés. Si le disque interne de poussière et de gaz est surtout dégagé, cela permet à ces jeunes planètes newly-formed de devenir visibles pendant leur transit.

Découvertes Récentes

La planète dont on parle orbite autour d'une étoile qui a environ 0,7 fois la masse de notre Soleil. Cette étoile possède un disque de transition, ce qui signifie qu'elle n'est pas complètement remplie de matière, ce qui nous permet de voir à travers. La planète elle-même a une période d'environ 8,83 jours, ce qui veut dire qu'elle fait le tour de son étoile en ce temps-là.

Sa taille la classe dans la catégorie des Super-Terres ou des sous-Neptunes, des termes pour des planètes plus grandes que la Terre mais plus petites que Neptune. Les observations de cette planète suggèrent qu'elle pourrait faire partie d'une nouvelle classe de planètes qui mèneront peut-être à la formation de super-Terres ou de Mini-Neptunes autour d'étoiles plus âgées.

Petites Surprises dans le Système

Fait intéressant, tout dans ce système semble aligné sauf pour le disque externe de poussière. L'étoile, la planète et une étoile compagnon lointaine sont tous bien alignés. La raison de cette désynchronisation est encore un peu mystérieuse. L'étoile compagnon est assez loin, à environ 4 fois la distance de notre planète au Soleil, ce qui en fait un compagnon binaire large.

Malgré la jeunesse de cette étoile et de sa planète, le système fournit déjà des indices sur comment les planètes se forment et se déplacent.

Comment On a Trouvé Cette Planète

La planète a été repérée pour la première fois grâce à un télescope spatial connu sous le nom de TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) en novembre 2019. Depuis lors, TESS a trouvé un total de 18 transits de cette planète à travers différents secteurs d'observation. Les télescopes au sol ont été cruciaux pour confirmer ces observations, utilisant des systèmes à haute résolution pour avoir une vue plus claire.

La Courbe de lumière, qui montre comment la luminosité de l'étoile change avec le temps, a indiqué qu'on regardait effectivement une planète. La courbe de lumière avait des motifs clairs cohérents avec une planète passant devant son étoile.

Les Propriétés de Base de l'Étoile et de la Planète

Ce système fait aussi partie d'un groupe plus large connu sous le nom de région de formation d'étoiles Taurus-Auriga, qui a plusieurs sous-groupes, avec cette étoile étant membre du sous-groupe D4-Nord. En étudiant ces étoiles et leurs caractéristiques, les astronomes ont pu estimer l'âge des étoiles dans ce groupe et comprendre mieux leur évolution.

Pour cette planète, les mesures suggèrent une limite supérieure de sa masse à un peu plus de 4 fois celle de la Terre. Avec des planètes jeunes supposées avoir des tailles plus grandes à cause de la chaleur de leur formation, la taille de cette planète correspond bien aux attentes pour une planète jeune.

Le Disque Insolite

Ce disque de poussière autour de l'étoile n'est pas juste un simple cercle. Il a des caractéristiques qui indiquent que ses régions internes ont été dégagées, probablement par l'influence gravitationnelle de la jeune planète. L'existence de tels Disques de transition aide les astronomes à comprendre comment les planètes peuvent migrer et se former à l'intérieur de ces disques.

Les régions externes du disque sont plus face à nous, ce qui nous aide aussi à voir la planète plus clairement. L'axe de rotation de l'étoile s'aligne bien avec l'orbite de la planète, mais ils sont presque perpendiculaires au disque, ajoutant un autre tournant à cette histoire.

Le Mystère de la Désalignement

Le désalignement du disque externe soulève des questions. Il est possible que le disque de poussière ait été initialement aligné avec l'étoile et la planète, mais quelque chose a causé la déformation du disque. Peut-être que des interactions avec un compagnon ou des matériaux de la zone environnante pourraient changer l'angle du disque.

Certaines théories suggèrent que des facteurs environnementaux précoces influencent la forme du disque. D'autres ont montré des preuves de disques déformés, soulignant que ce n'est pas une situation unique.

Les Implications de Cette Découverte

Étant donné ses propriétés uniques et son jeune âge, cette planète ouvre des avenues excitantes pour comprendre comment les planètes se forment et se développent. Avec sa proximité à la Terre, ce système pourrait mener à plus de découvertes de planètes jeunes, enrichissant notre compréhension du développement planétaire précoce.

Des observations futures utilisant des technologies avancées, comme ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), pourraient offrir plus d'insights sur l'alignement du disque et d'autres propriétés de ce système fascinant.

Alors, Quoi de Neuf ?

Cette découverte pousse les astronomes à chercher plus intensément des planètes autour des étoiles jeunes, surtout celles de moins de 10 millions d'années. L'espoir est de trouver plus de ces systèmes planétaires inhabituels, élargissant potentiellement notre compréhension de comment les planètes se forment, migrent et évoluent au fil du temps.

Dans le grand schéma des choses, comprendre ces jeunes planètes pourrait nous mener à dévoiler les secrets de notre propre Système Solaire et au-delà.

Conclusion

Avec cette nouvelle découverte de géante planétaire, on continue d'apprendre sur les nombreuses façons dont les planètes peuvent exister. Ce cas particulier rappelle à quel point l'univers peut être dynamique et varié. Les découvertes enrichissent non seulement notre compréhension de la formation des planètes mais suscitent aussi curiosité et excitation pour les futures explorations en astronomie.

Alors, la prochaine fois que tu regardes les étoiles, souviens-toi qu'il se passe beaucoup de choses là-haut, et tu pourrais juste être témoin de la naissance d'un nouveau monde. Que ce soit une grosse planète ou une petite, chaque découverte ajoute une nouvelle pièce au puzzle cosmique.

Source originale

Titre: A giant planet transiting a 3-Myr protostar with a misaligned disk

Résumé: Astronomers have found more than a dozen planets transiting 10-40 million year old stars, but even younger transiting planets have remained elusive. A possible reason for the lack of such discoveries is that newly formed planets are not yet in a configuration that would be recognized as a transiting planet or cannot exhibit transits because our view is blocked by a protoplanetary disk. However, we now know that many outer disks are warped; provided the inner disk is depleted, transiting planets may thus be visible. Here we report the observations of the transiting planet IRAS 04125+2902 b orbiting a 3 Myr, 0.7 M$_\odot$, pre-main sequence star in the Taurus Molecular Cloud. IRAS 04125+2902 hosts a nearly face-on (i $\sim$ 30$^\circ$) transitional disk and a wide binary companion. The planet has a period of 8.83 days, a radius of 10.9 R$_\oplus$ (0.97R$_J$), and a 95%-confidence upper limit on its mass of 90M$_\oplus$ (0.3M$_J$) from radial velocity measurements, making it a possible precursor of the super-Earths and sub-Neptunes that are commonly found around main-sequence stars. The rotational broadening of the star and the orbit of the wide (4", 635 AU) companion are both consistent with edge-on orientations. Thus, all components of the system appear to be aligned except the outer disk; the origin of this misalignment is unclear. Given the rare set of circumstances required to detect a transiting planet at ages when the disk is still present, IRAS 04125+2902 b likely provides a unique window into sub-Neptunes immediately following formation.

Auteurs: Madyson G. Barber, Andrew W. Mann, Andrew Vanderburg, Daniel Krolikowski, Adam Kraus, Megan Ansdell, Logan Pearce, Gregory N. Mace, Sean M. Andrews, Andrew W. Boyle, Karen A. Collins, Matthew De Furio, Diana Dragomir, Catherine Espaillat, Adina D. Feinstein, Matthew Fields, Daniel Jaffe, Ana Isabel Lopez Murillo, Felipe Murgas, Elisabeth R. Newton, Enric Palle, Erica Sawczynec, Richard P. Schwarz, Pa Chia Thao, Benjamin M. Tofflemire, Cristilyn N. Watkins, Jon M. Jenkins, David W. Latham, George Ricker, Sara Seager, Roland Vanderspek, Joshua N. Winn, David Charbonneau, Zahra Essack, David R. Rodriguez, Avi Shporer, Joseph D. Twicken, Jesus Noel Villaseñor

Dernière mise à jour: 2024-11-27 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2411.18683

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.18683

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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