Une exoplanète géante gazeuse en orbite autour d’une étoile de type G, similaire à TOI-2180 b. Crédit : NASA
Un astronome de l’UC Riverside et un groupe de scientifiques citoyens aux yeux d’aigle ont découvert une planète gazeuse géante cachée par les outils typiques d’observation des étoiles.
La planète, TOI-2180 b, a le même diamètre que la Terre. Jupitermais est près de trois fois plus massive. Les chercheurs pensent également qu’elle contient 105 fois la masse de la Terre en éléments plus lourds que l’hélium et l’hydrogène. Il n’existe rien de semblable dans notre système solaire.
Les détails de cette découverte ont été publiés dans le Astronomical Journal et présentés lors de l’événement de presse virtuel de l’American Astronomical Society le 13 janvier.
“TOI-2180 b est une planète tellement excitante à avoir trouvé”, a déclaré l’astronome de l’UCR Paul Dalba, qui a aidé à confirmer l’existence de la planète. “Elle atteint le tiercé gagnant : 1) une orbite de plusieurs centaines de jours, 2) une proximité relative de la Terre (379 années-lumière est considérée comme proche pour une planète de ce type). exoplanète), et 3) nous sommes en mesure de la voir transiter devant son étoile. Il est très rare que les astronomes découvrent une planète qui remplit ces trois conditions.”
Illustration du satellite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA. Crédit : Centre de vol spatial Goddard de la NASA.
Dalba a également expliqué que la planète est spéciale parce qu’elle prend 261 jours pour effectuer un voyage autour de son étoile, une longue période par rapport à de nombreuses géantes gazeuses connues en dehors de notre système solaire. La proximité relative de la Terre et la luminosité de l’étoile autour de laquelle elle gravite permettent également aux astronomes d’en apprendre davantage sur elle.
Afin de localiser les exoplanètes, qui orbitent autour d’étoiles autres que notre soleil, NASA‘s TESS Le satellite TESS observe une partie du ciel pendant un mois, puis s’en éloigne. Il recherche les baisses de luminosité qui se produisent lorsqu’une planète passe devant une étoile.
La règle générale est que nous devons voir trois “creux” ou transits avant de penser avoir trouvé une planète”, a déclaré Dalba. Un seul événement de transit pourrait être causé par un télescope ayant une gigue, ou une étoile se faisant passer pour une planète. Pour ces raisons, TESS ne se concentre pas sur ces transits uniques. Cependant, un petit groupe de scientifiques citoyens le fait.
En examinant les données de TESS, Tom Jacobs, un membre du groupe et ancien officier de la marine américaine, a vu la lumière faiblir de l’étoile TOI-2180, une seule fois. Son groupe a alerté Dalba, qui se spécialise dans l’étude des planètes qui mettent beaucoup de temps à tourner autour de leur étoile.
L’Automated Planet Finder de l’Observatoire Lick, utilisé pour aider à calculer la masse et l’orbite de la nouvelle planète. Crédit : Laurie Hatch/Lick Observatory
En utilisant le télescope Automated Planet Finder de l’Observatoire de Lick, Dalba et ses collègues ont observé la traction gravitationnelle de la planète sur l’étoile, ce qui leur a permis de calculer la masse de TOI-2180 b et d’estimer une gamme de possibilités pour son orbite.
Dans l’espoir d’observer un deuxième événement de transit, Dalba a organisé une campagne utilisant 14 télescopes différents sur trois continents de l’hémisphère nord. Au cours des 11 jours du mois d’août 2021, cet effort a permis d’obtenir 20 000 images de l’étoile TOI-2180, mais aucune n’a permis de détecter la planète avec certitude.
Cependant, la campagne a conduit le groupe à estimer que TESS verra la planète transiter à nouveau par son étoile en février, lorsqu’ils planifient une étude de suivi. Le financement des recherches de Dalba est assuré par le programme de bourses postdoctorales en astronomie et en astrophysique de la National Science Foundation.
Le groupe de citoyens chasseurs de planètes utilise des données publiques provenant de satellites de la NASA comme TESS et recherche des transits uniques. Alors que les astronomes professionnels utilisent des algorithmes pour analyser automatiquement un grand nombre de données, le Visual Survey Group utilise un programme qu’il a créé pour inspecter les données des télescopes à l’œil nu.
“L’effort qu’ils ont fourni est vraiment important et impressionnant, car il est difficile d’écrire un code capable d’identifier des événements de transit uniques de manière fiable”, a déclaré Dalba. “C’est un domaine où les humains battent encore le code”.
Référence : “L’enquête TESS-Keck. VIII. Confirmation d’une planète géante en transit sur une orbite excentrique de 261 jours à l’aide du télescope Automated Planet Finder ” par Paul A. Dalba, Stephen R. Kane, Diana Dragomir, Steven Villanueva Jr, Karen A. Collins, Thomas Lee Jacobs, Daryll M. LaCourse, Robert Gagliano, Martti H. Kristiansen, Mark Omohundro, Hans M. Kristiansen, Mark Omohundro, Hans M. Kristiansen, et d’autres. Kristiansen, Mark Omohundro, Hans M.Schwengeler, Ivan A. Terentev, Andrew Vanderburg, Benjamin Fulton, Howard Isaacson, Judah Van Zandt, Andrew W. Howard, Daniel P. Thorngren, Steve B. Howell, Natalie M. Batalha, Ashley Chontos, Ian J. M. Crossfield, Courtney D. Dressing, Daniel Huber, Erik A. Petigura, Paul Robertson, Arpita Roy, Lauren M. Weiss, Aida Behmard, Corey Beard, Casey L. Brinkman, Steven Giacalone, Michelle L. Hill, Jack Lubin, Andrew W. Mayo, Teo Mocnik, Joseph M. Akana Murphy, Alex S. Polanski, Malena Rice, Lee J. Rosenthal, Ryan A. Rubenzahl, Nicholas Scarsdale, Emma V. Turtelboom, Dakotah Tyler, Paul Benni, Pat Boyce, Thomas M. Esposito, E. Girardin, Didier Laloum, Pablo Lewin, Christopher R. Mann, Franck Marchis, Richard P. Schwarz, Gregor Srdoc, Jana Steuer, Thirupathi Sivarani, Athira Unni, Nora L. Eisner, Tara Fetherolf, Zhexing Li, Xinyu Yao, Joshua Pepper, George R. Ricker, Roland Vanderspek, David W. Latham, S. Seager, Joshua N. Winn, Jon M. Jenkins, Christopher J. Burke, Jason D. Eastman, Michael B. Lund, David R. Rodriguez, Pamela Rowden, Eric B. Ting et Jesus Noel Villaseñor, 13 janvier 2022, The Astronomical Journal.
DOI : 10.3847/1538-3881/ac415b.
