Trois exoplanètes connues ne sont pas ce qu’elles semblent être

Trois Exoplanètes Connues Ne Sont Pas Ce Qu'elles Semblent être

Cela fait trois décennies que l’astronomie a découvert qu’il existe des mondes au-delà de notre système solaire. Depuis lors, plus de 5 000 exoplanètes ont été confirmées dans d’autres systèmes de la Voie lactée, et les scientifiques ont détecté presque autant de « candidats » – des objets qui pourraient être des planètes mais qui n’ont pas encore été confirmés comme tels.

Trois exoplanetes connues ne sont pas ce quelles semblent etre

Parmi les plus de 5 000 exoplanètes découvertes à ce jour, au moins trois d’entre elles ont été reclassées. Image : NASA/JPL-Caltech

Dans une étude publiée dans Journal astronomique, des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) rapportent que trois (ou probablement quatre) planètes découvertes à l’origine par le télescope spatial Kepler de la NASA sont en fait mal classées. En fait, ils sont plus susceptibles d’être de petites étoiles.

Selon l’équipe, des mesures mises à jour des étoiles hébergeant les planètes ont été utilisées pour vérifier la taille des corps, et trois d’entre eux se sont avérés tout simplement trop gros pour être des planètes. Avec de nouvelles et meilleures estimations des propriétés stellaires, les chercheurs ont découvert que les trois objets, connus sous le nom de Kepler-854b, Kepler-840b et Kepler-699b, sont désormais estimés entre deux et quatre fois la taille de Jupiter.

Les exoplanètes devraient avoir au plus la taille de Jupiter

« La plupart des exoplanètes ont la taille de Jupiter ou beaucoup plus petites. Deux fois [o tamanho de] Jupiter est déjà suspect. Une planète plus grande que cela ne peut pas être, et c’est ce que nous avons découvert », déclare le premier auteur de l’étude, Prajwal Niraula, étudiant diplômé du Département des sciences de la Terre, de l’atmosphère et des planètes du MIT.

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Les exoplanètes ont au plus la taille de Jupiter. Bien plus grandes que cela, elles ne peuvent plus être des planètes, selon les astronomes. Image : berni0004 –

Une quatrième planète, Kepler-747b, fait environ 1,8 fois la taille de Jupiter, ce qui est comparable aux plus grandes planètes confirmées. Cependant, elle est relativement éloignée de son étoile et la quantité de lumière qu’elle reçoit est trop faible pour soutenir une planète de sa taille. L’état planétaire de Kepler-747b, conclut l’équipe, est suspect mais pas entièrement invraisemblable.

« Dans l’ensemble, cette étude rend la liste actuelle des planètes plus complète », a déclaré l’un des co-auteurs, Avi Shporer, chercheur à l’Institut Kavli d’astrophysique et de recherche spatiale du MIT. « Les gens se fient à cette liste pour étudier la population des planètes dans son ensemble. Si vous utilisez un échantillon avec certains intrus, vos résultats peuvent être inexacts. Par conséquent, il est important que la liste des planètes ne soit pas contaminée. » Les autres co-auteurs de l’étude sont Ian Wong, membre du programme postdoctoral de la NASA au Goddard Space Flight Center, et Julien de Wit, professeur adjoint au MIT.

L’objectif initial de la recherche n’était pas la reclassification de ces corps. Niraula avait initialement l’intention de rechercher des systèmes présentant des signes de distorsion des marées. « Si vous avez deux objets proches l’un de l’autre, l’attraction gravitationnelle de l’un rendra l’autre en forme d’oeuf, ou ellipsoïdal, ce qui vous donne une idée de la taille du compagnon », explique l’astronome. « Vous pouvez donc déterminer s’il s’agit d’un système étoile-étoile ou étoile-planète, simplement en fonction de cette force de marée. »

En fouillant dans le catalogue Kepler, il a trouvé un signal de Kepler-854b qui semblait trop gros pour être vrai. « Tout d’un coup, nous avons eu un système où nous avons vu ce signal ellipsoïdal qui était énorme, et nous avons immédiatement su qu’il ne pouvait pas provenir d’une planète », explique Shporer. « Alors nous avons pensé que quelque chose ne collait pas. »

Comme pour toutes les planètes révélées par Kepler, Kepler-854b a été identifiée grâce à une détection de transit – une baisse périodique de la lumière des étoiles qui signale une éventuelle planète passant devant elle.

La profondeur de l’ombrage représente le rapport de la taille de la planète à celle de son étoile. Les astronomes peuvent calculer la taille de la planète en fonction de ce qu’ils savent de la taille de l’étoile. Mais parce que Kepler-854b a été découvert en 2016, sa taille était basée sur des estimations stellaires moins précises qu’elles ne le sont aujourd’hui.

Les mesures sont plus précises de nos jours

Actuellement, les mesures les plus précises des étoiles proviennent de la mission Gaia de l’Agence spatiale européenne (ESA), un observatoire spatial conçu pour mesurer et cartographier avec précision les propriétés des étoiles dans la Voie lactée.

En 2016, les mesures de Kepler-854 de Gaia n’étaient toujours pas accessibles. Compte tenu des informations stellaires disponibles, l’objet semblait être une planète de taille plausible. Niraula a découvert, cependant, qu’avec les estimations améliorées de Gaia, Kepler-854b s’est avéré être beaucoup plus grand, à trois fois la taille de Jupiter. « Il est impossible que l’univers puisse créer une planète de cette taille », déclare Shporer. « Cela n’existe tout simplement pas. »

Lorsque l’équipe a confirmé que Kepler-854b était un planétaire « faux positif » – pas une planète, mais une petite étoile en orbite autour d’une étoile hôte plus grande – ils se sont demandé s’il pourrait y avoir plus de cas comme celui-ci.

Niraula a analysé les plus de 2 000 planètes du catalogue Kepler, cette fois à la recherche de mises à jour significatives de la taille des étoiles détectées par Gaia. Ainsi, il a finalement découvert trois étoiles dont la taille avait considérablement changé en fonction des mesures améliorées de Gaia.

À partir de ces estimations, l’équipe a recalculé la taille des planètes en orbite autour de chaque étoile et a trouvé qu’elles étaient environ deux à quatre fois la taille de Jupiter. « C’était une très grande bannière », explique Niraula. « Nous avons trois objets qui ne sont plus des planètes, et le quatrième ne l’est probablement pas non plus. »

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