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Découverte importante de deux géantes exoplanètes

Les astronomes confirment deux géantes orbitant des étoiles naines M, révélant de nouvelles infos sur la formation des planètes.

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Table des matières

Dans une découverte importante, deux géantes planètes ont été repérées en orbite autour de petites étoiles appelées nains M. Ces planètes, appelées TOI 762 b et TIC 46432937 b, ont été identifiées grâce à des observations d'une mission spatiale. L'existence des planètes a été confirmée par des mesures précises de leurs mouvements autour de leurs étoiles.

Les Planètes

TOI 762 b

TOI 762 b est décrite comme un sub-Saturne chaud, ce qui signifie qu'elle a une taille et une température similaires à celles de Saturne, mais un peu plus chaude à cause de sa proximité avec son étoile. Elle a une masse et un rayon spécifiques qui la placent dans la catégorie des planètes géantes. La planète orbite autour de son étoile tous les quelques jours et montre des signes de transit, ce qui signifie qu'elle passe devant son étoile de notre point de vue.

L'étoile TOI 762, autour de laquelle orbite TOI 762 b, est classée comme un nain M, plus petite et plus froide que notre Soleil. Elle a aussi une étoile compagne, TOI 762 B, qui est plus éloignée de TOI 762 A et n'affecte pas significativement les observations de la planète.

TIC 46432937 b

TIC 46432937 b, quant à elle, est étiquetée comme un Super-Jupiter chaud. Cela signifie qu'elle est plus grande et plus massive que Jupiter, ce qui en fait l'une des planètes les plus substantielles découvertes autour d'une étoile naine M. Elle orbite également rapidement autour de son étoile et subit des transits tangents, ce qui signifie qu'elle ne couvre que partiellement l'étoile lors de son passage.

L'étoile hôte de TIC 46432937 b partage des caractéristiques similaires à celles de TOI 762, étant un autre nain M. Les deux planètes offrent des cibles précieuses pour étudier les atmosphères et les conditions des planètes.

Observations et Techniques

La découverte de ces planètes vient du Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), une mission de la NASA dédiée à la recherche de planètes en dehors de notre système solaire. TESS utilise une méthode appelée Photométrie de transit, qui détecte les planètes en observant la légère baisse de luminosité qui se produit lorsqu'une planète passe devant son étoile.

Pour confirmer les découvertes, les astronomes ont utilisé des mesures de vitesse radiale (RV) de haute précision prises avec un puissant télescope. Cette méthode aide à déterminer la masse des planètes en mesurant les légers mouvements de l'étoile causés par l'attraction gravitationnelle des planètes en orbite.

Importance des Étoiles Hôtes

Étudier les planètes autour des nains M est particulièrement intéressant parce que ces étoiles sont les plus communes de notre galaxie. Elles offrent aussi des environnements uniques pour les planètes à cause de leurs températures et tailles plus faibles. Comprendre comment des planètes massives comme TOI 762 b et TIC 46432937 b interagissent avec leurs petites étoiles peut éclairer la formation et l'évolution des planètes dans différentes conditions.

Élargir l'Échantillon

La recherche visait à élargir l'échantillon connu de planètes géantes autour d'étoiles de faible masse, qui est relativement petit comparé aux planètes trouvées autour d'étoiles similaires à notre Soleil. En effectuant des observations de suivi sur des candidats détectés par TESS, les chercheurs ont pu confirmer de nouveaux systèmes planétaires.

Observations Suivies au Sol

En plus des observations spatiales, des télescopes au sol ont également été utilisés pour recueillir plus de données sur ces systèmes. Des observatoires dans le monde entier ont effectué des observations de suivi pour recueillir des courbes de lumière et des données RV, confirmant davantage l'existence des planètes et aidant à affiner leurs caractéristiques.

Courbes de Lumière et Analyse

Pour analyser les transits des planètes, les scientifiques ont créé des courbes de lumière, qui sont des graphes montrant la luminosité de l'étoile au fil du temps. Ces courbes révèlent des baisses périodiques de luminosité, indiquant la présence de planètes en transit. En ajustant des modèles aux courbes de lumière, ils ont pu dériver des paramètres essentiels tels que les tailles des planètes, leurs périodes orbitales et leurs distances par rapport à leurs étoiles.

Observations Spectroscopiques

La spectroscopie a été un autre outil utilisé pour confirmer ces planètes. En étudiant la lumière provenant des étoiles, les astronomes peuvent en apprendre davantage sur leurs compositions et les atmosphères des planètes. Cette technique consiste à examiner comment la lumière interagit avec des molécules, révélant des éléments et des composés présents autour des étoiles.

Compagnons Stellaires

La présence de compagnons stellaires peut compliquer les observations. Pour TOI 762, l'étoile voisine TOI 762 B a été résolue, ce qui signifie que les chercheurs ont pu confirmer que les signaux de transit étaient effectivement liés à la planète TOI 762 b et non causés par l'étoile compagne. Cette différenciation est cruciale pour des mesures précises.

Résultats et Caractéristiques de TOI 762 b et TIC 46432937 b

TOI 762 b et TIC 46432937 b présentent toutes deux des propriétés distinctes qui mettent en avant leur unicité. TOI 762 b, par exemple, est considérée comme l'une des étoiles de plus faible masse à héberger une planète géante en transit. En revanche, TIC 46432937 b détient le record d'être l'une des planètes de plus haute masse détectées autour d'un nain M.

Défis des Théories de Formation des Planètes

La découverte de ces planètes soulève des questions sur les théories de formation des planètes existantes. En général, des planètes aussi massives trouvées en orbite proche de petites étoiles remettent en question les modèles traditionnels qui expliquent comment les planètes se forment et évoluent. Les raisons derrière leurs masses significatives par rapport à leurs étoiles hôtes demeurent un domaine de recherche active.

Transits Tangents

La nature tangentielle du transit de TIC 46432937 b pose des défis d'observation spécifiques. Dans les transits tangents, la planète ne couvre pas complètement l'étoile, rendant les mesures de sa taille et d'autres propriétés plus complexes. Cette situation nécessite des observations de suivi précises pour obtenir des données fiables.

Études Atmosphériques

En raison de leurs transits relativement profonds, ces deux planètes offrent des opportunités de caractérisation atmosphérique. Cela est crucial pour comprendre la composition et la potentielle habitabilité de telles planètes. Les futures campagnes d'observation se concentreront sur l'étude de leurs atmosphères pour recueillir des informations sur leurs conditions.

Conclusion

La découverte de TOI 762 b et TIC 46432937 b enrichit notre connaissance dans le domaine de la recherche sur les exoplanètes, particulièrement dans le contexte des planètes orbitant des étoiles naines M. Ces découvertes remettent en question les modèles existants de formation des planètes et ouvrent des perspectives passionnantes pour de futures études. À mesure que les chercheurs continuent d'affiner leurs techniques et de rassembler plus de données, la compréhension de ces systèmes planétaires uniques ne pourra que croître, avec des implications potentielles pour identifier d'autres mondes dans l'univers.

Source originale

Titre: TOI 762 A b and TIC 46432937 b: Two Giant Planets Transiting M Dwarf Stars

Résumé: We present the discovery of TOI 762 A b and TIC 46432937 b, two giant planets transiting M dwarf stars. Transits of both systems were first detected from observations by the NASA TESS mission, and the transiting objects are confirmed as planets through high-precision radial velocity (RV) observations carried out with VLT/ESPRESSO. TOI 762 A b is a warm sub-Saturn with a mass of 0.251 +- 0.042 M_J, a radius of 0.744 +- 0.017 R_J, and an orbital period of 3.4717 d. It transits a mid-M dwarf star with a mass of 0.442 +- 0.025 M_S and a radius of 0.4250 +- 0.0091 R_S. The star TOI 762 A has a resolved binary star companion TOI 762 B that is separated from TOI 762 A by 3.2" (~ 319 AU) and has an estimated mass of 0.227 +- 0.010 M_S. The planet TIC 46432937 b is a warm Super-Jupiter with a mass of 3.20 +- 0.11 M_J and radius of 1.188 +- 0.030 R_J. The planet's orbital period is P = 1.4404 d, and it undergoes grazing transits of its early M dwarf host star, which has a mass of 0.563 +- 0.029 M_S and a radius of 0.5299 +- 0.0091 R_S. TIC 46432937 b is one of the highest mass planets found to date transiting an M dwarf star. TIC 46432937 b is also a promising target for atmospheric observations, having the highest Transmission Spectroscopy Metric or Emission Spectroscopy Metric value of any known warm Super-Jupiter (mass greater than 3.0 M_J, equilibrium temperature below 1000 K).

Auteurs: Joel D. Hartman, Daniel Bayliss, Rafael Brahm, Edward M. Bryant, Andrés Jordán, Gáspár Á. Bakos, Melissa J. Hobson, Elyar Sedaghati, Xavier Bonfils, Marion Cointepas, Jose Manuel Almenara, Khalid Barkaoui, Mathilde Timmermans, George Dransfield, Elsa Ducrot, Sebastián Zúñiga-Fernández, Matthew J. Hooton, Peter Pihlmann Pedersen, Francisco J. Pozuelos, Amaury H. M. J. Triaud, Michaël Gillon, Emmanuel Jehin, William C. Waalkes, Zachory K. Berta-Thompson, Steve B. Howell, Elise Furlan, George R. Ricker, Roland Vanderspek, Sara Seager, Joshua N. Winn, Jon M. Jenkins, David Rapetti, Karen A. Collins, David Charbonneau, Christopher J. Burke, David R. Rodriguez

Dernière mise à jour: 2024-07-09 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2407.07187

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2407.07187

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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