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Des astronomes découvrent deux nouvelles exoplanètes géantes

TOI-6303b et TOI-6330b élargissent notre compréhension des géantes autour des naines M.

Andrew Hotnisky, Shubham Kanodia, Jessica Libby-Roberts, Suvrath Mahadevan, Caleb I. Canas, Arvind F. Gupta, Te Han, Henry A. Kobulnicky, Alexander Larsen, Paul Robertson, Michael Rodruck, Gudmundur Stefansson, William D. Cochran, Megan Delamer, Scott A. Diddams, Rachel B. Fernandes, Samuel Halverson, Leslie Hebb, Andrea S. J. Lin, Andrew Monson, Joe P. Ninan, Arpita Roy, Christian Schwab

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Dans une quête pour trouver de nouveaux mondes, des astronomes ont fait une découverte excitante. Ils ont trouvé deux grandes planètes, TOI-6303b et TOI-6330b. Les deux sont plus grandes que Jupiter et orbitent autour de M-naines, qui sont les étoiles les plus communes dans notre galaxie. Ces planètes ont été découvertes grâce à une mission appelée TESS, qui signifie Transiting Exoplanet Survey Satellite. TESS est comme un détective cosmique, cherchant de petites baisses de lumière stellaire qui suggèrent qu'une planète passe devant une étoile.

Rencontrez les Géants : TOI-6303b et TOI-6330b

TOI-6303b pèse 7,84 fois la masse de Jupiter et a un rayon à peu près égal à celui de Jupiter. Il lui faut environ 9,5 jours pour compléter une orbite autour de son étoile. En revanche, TOI-6330b pèse 10 fois la masse de Jupiter et a un rayon légèrement plus petit que celui de Jupiter. Il fait le tour de son étoile en seulement 6,85 jours.

Pourquoi les M-naines ?

Les M-naines sont un sujet populaire pour les astronomes. Elles sont plus petites et moins lumineuses que notre Soleil, mais elles ont un charme spécial qui les rend séduisantes pour découvrir des planètes. Les zones habitables, où les conditions pourraient être propices à la vie, sont beaucoup plus proches de ces étoiles. Cette proximité rend plus facile de repérer les planètes passant devant elles.

On peut se demander : les grandes planètes et les plus petites, semblables à la Terre, peuvent-elles coexister ? Jusqu'à présent, nous n'avons pas vu ces deux types ensemble dans le même système autour des M-naines. C’est un peu comme chercher des licornes dans un champ de chevaux. Plus on observe, mieux on peut comprendre comment ces copains planétaires interagissent.

Comment les avons-nous trouvés ?

TOI-6303b et TOI-6330b ont été confirmées à travers une série d'observations. En utilisant différents télescopes, les scientifiques ont rassemblé suffisamment de preuves pour dire, "Aha ! Cette planète est définitivement là !" Des observations terrestres ont suivi, permettant aux astronomes de déterminer leurs caractéristiques.

Le Débat : Accrétion du Noyau vs. Instabilité Gravitationnelle

En ce qui concerne la formation de ces grandes planètes, deux théories principales existent : l'accrétion du noyau et l'instabilité gravitationnelle.

  1. Accrétion du Noyau : C'est l'idée qu'un noyau solide se forme d'abord. Une fois que ce noyau devient assez gros, il commence à aspirer du gaz pour créer une grande planète. Pensez à construire un bonhomme de neige : on commence avec une petite boule de neige et on la roule jusqu'à ce qu'elle devienne énorme.

  2. Instabilité Gravitationnelle : Cette théorie prend une autre voie. Au lieu de construire un noyau solide, elle suggère que le gaz dans un disque protoplanétaire devient si dense qu'il s'effondre en amas, qui deviennent ensuite des planètes. Imaginez une soupe vraiment épaisse qui ne peut simplement pas contenir tous ses ingrédients.

Les masses de TOI-6303b et TOI-6330b suggèrent qu'elles pourraient s'être formées par l'une ou l'autre méthode, menant à des discussions intéressantes parmi les scientifiques. Là où ça se complique, c'est qu'on a besoin de plus d'observations pour savoir quelle méthode est probablement la gagnante.

L'Importance des Éléments Lourds

Une découverte intéressante concerne les éléments lourds dans ces planètes. Ces éléments pourraient aider à révéler comment elles se sont formées et ont évolué. Nos grandes planètes se sont probablement formées avec plein de ces éléments lourds, peut-être à cause de collisions entre de plus petits corps dans leurs systèmes solaires précoces. C'est comme rassembler des amis pour construire une tour de Lego vraiment impressionnante !

Et l'Éccentricité ?

L'éccentricité est un terme un peu technique qui décrit à quel point une orbite est "étirée" ou ronde. Plus une orbite est circulaire, plus l'éccentricité est basse. TOI-6303b est plutôt cool avec une faible éccentricité, suggérant qu'elle a une orbite plus stable. TOI-6330b, par contre, a une éccentricité plus élevée, indiquant qu'elle a peut-être vécu des interactions dramatiques dans son passé.

Qu'est-ce qui Suit ?

Alors que les scientifiques continuent de chercher d'autres GEMS (qui signifie Géantes Exoplanètes autour des M-naines), ils espèrent rassembler plus de données sur ces mondes étranges. L'objectif est de comprendre comment elles se forment et ce que leur présence signifie pour les planètes plus petites, semblables à la Terre. Pensez-y comme essayer de déchiffrer la recette d'un plat compliqué ; chaque nouvel ingrédient nous rapproche de la compréhension du produit final.

Conclusion : Le Mystère Cosmique Continue

La découverte de TOI-6303b et TOI-6330b s'ajoute à la liste croissante de planètes intrigantes au-delà de notre système solaire. Plus on apprend, plus de questions se posent. Ces grandes planètes sont-elles amies ou ennemies des mondes plus petits ? Que peut nous dire leur formation sur notre propre planète ? Alors que les astronomes poursuivent leurs observations, les mystères de l'univers restent irrésistiblement hors de portée, comme une étoile juste au-delà de l'objectif d'un télescope.

La quête de connaissance dans le cosmos est en constante évolution, et qui sait quelles autres surprises nous attendent dans l'immensité de l'espace ? Peut-être qu'un jour nous aurons une réponse à toutes les questions qui tournent dans nos têtes, mais pour l'instant, on continue de lever les yeux !

Source originale

Titre: Searching for GEMS: Two Super-Jupiters around M-dwarfs -- Signatures of Instability or Accretion?

Résumé: We present the discovery of TOI-6303b and TOI-6330b, two massive transiting super-Jupiters orbiting a M0 and a M2 star respectively, as part of the Searching for GEMS survey. These were detected by TESS and then confirmed via ground-based photometry and radial velocity observations with the Habitable-zone Planet Finder (HPF). TOI-6303b has a mass of 7.84 +/- 0.31 MJ, a radius of 1.03 +/- 0.06 RJ , and an orbital period of 9.485 days. TOI-6330b has a mass of 10.00 +/- 0.31 MJ , a radius of 0.97 +/- 0.03 RJ , and an orbital period of 6.850 days. We put these planets in context of super-Jupiters around M-dwarfs discovered from radial-velocity surveys, as well as recent discoveries from astrometry. These planets have masses that can be attributed to two dominant planet formation mechanisms - gravitational instability and core-accretion. Their masses necessitate massive protoplanetary disks that should either be gravitationally unstable, i.e. forming through gravitational instability, or be amongst some of the most massive protoplanetary disks to form objects through core-accretion. We also discuss the eccentricity distribution of these objects, as a potential indicator of their formation and evolutionary mechanisms.

Auteurs: Andrew Hotnisky, Shubham Kanodia, Jessica Libby-Roberts, Suvrath Mahadevan, Caleb I. Canas, Arvind F. Gupta, Te Han, Henry A. Kobulnicky, Alexander Larsen, Paul Robertson, Michael Rodruck, Gudmundur Stefansson, William D. Cochran, Megan Delamer, Scott A. Diddams, Rachel B. Fernandes, Samuel Halverson, Leslie Hebb, Andrea S. J. Lin, Andrew Monson, Joe P. Ninan, Arpita Roy, Christian Schwab

Dernière mise à jour: 2024-11-12 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2411.08159

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.08159

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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