CHEOPS identifie quatre mini-Neptunes insaisissables

MADRID, 8 juin (EUROPA PRESS) –

Avec l’aide du télescope spatial CHEOPS de l’ESA, les astronomes européens ont clairement identifié l’existence de quatre nouvelles mini-Neptunes, un type insaisissable d’exoplanète.

Ce sont des mondes plus petits, plus froids et plus difficiles à trouver que les soi-disant «Jupiters chauds» qui ont été trouvés en abondance.

Deux des planètes, nommées respectivement TOI 5678 et HIP 9618 c, sont de la taille de Neptune ou légèrement plus petites à 4,9 et 3,4 rayons terrestres. Leur découverte, réalisée avec l’aide du satellite TESS de la NASA, a été dirigée par le Dr Solène Ulmer-Moll des Universités de Berne et de Genève, et le Dr Hugh Osborn de l’Université de Berne. Les articles respectifs viennent d’être publiés dans les magazines Astronomie et astrophysique y Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.

Publiant dans les mêmes revues, deux autres membres de l’équipe internationale, Amy Tuson de l’Université de Cambridge et le Dr Zoltán Garai de l’ELTE Gothard Astrophysical Observatory (Hongrie), ont utilisé la même technique pour identifier deux planètes similaires dans d’autres systèmes.

Le satellite CHEOPS (Caractérisation des ExOPlanètes Satellite) observez la luminosité des étoiles pour capturer la légère atténuation qui se produit lorsque, et si, une planète en orbite passe devant son étoile de notre point de vue. En recherchant ces événements de gradation, appelés “transits”, les scientifiques ont pu découvrir la plupart des milliers d’exoplanètes connues pour orbiter autour d’étoiles autres que notre Soleil.

“Le satellite TESS de la NASA excelle dans la détection des transits d’exoplanètes, même pour les petites planètes les plus difficiles. Cependant, il change son champ de vision tous les 27 jours pour balayer rapidement la majeure partie du ciel, l’empêchant de trouver des planètes sur des périodes orbitales plus longues”, explique c’est une déclaration Hugues Osborn.

Pourtant, le satellite TESS a pu observer des transits uniques autour des étoiles TOI 5678 et HIP 9618. Revenant au même champ de vision après deux ans, pu à nouveau observer des transits similaires autour des mêmes étoiles. Malgré ces observations, il n’était toujours pas possible de conclure sans équivoque à la présence de planètes autour de ces étoiles car les informations étaient incomplètes.

“C’est là qu’intervient CHEOPS : en se concentrant sur une seule étoile à la fois, CHEOPS est une mission de suivi parfaite pour continuer en regardant ces étoiles pour trouver les informations manquantes”, complementa Solène Ulmer-Moll.

Soupçonnant la présence d’exoplanètes, l’équipe CHEOPS a mis au point une méthode pour éviter de perdre un temps précieux à observer aveuglément dans l’espoir de détecter des transits supplémentaires. Ils ont adopté une approche spécifique basée sur les quelques indices fournis par les transits observés par TESS. Sur cette base, Osborn a développé un logiciel qui propose et hiérarchise les périodes candidates pour chaque planète. “Ensuite, nous avons joué à une sorte de jeu de cache-cache avec les planètes, en utilisant le satellite CHEOPS.“, comme le dit Osborn.

“Nous pointons CHEOPS sur une cible à un moment donné, et selon que nous voyons un transit ou non, nous pouvons éliminer certaines des possibilités. et réessayez à un autre moment jusqu’à ce qu’il y ait une solution unique pour la période orbitale.” Il a fallu respectivement cinq et quatre essais aux scientifiques pour confirmer clairement l’existence des deux exoplanètes et déterminer que TOI 5678 b a une période de 48 jours, tandis que HIP 9618 c a une période de 52,5 jours.

L’histoire ne s’arrête pas là pour les scientifiques. Avec les périodes contraintes nouvellement découvertes, ils ont pu se tourner vers des observations au sol en utilisant une autre technique appelée vitesse radiale, qui a permis à l’équipe de déterminer des masses de 20 et 7,5 masses terrestres, respectivement, pour TOI 5678 b et HIP 9618 c. Avec la taille et la masse d’une planète, sa densité est connue et les scientifiques peuvent se faire une idée de ce dont elle est faite.

“Cependant, pour les mini-Neptunes, la densité n’est pas suffisante, et il existe encore quelques hypothèses quant à la composition des planètes : il peut s’agir de planètes rocheuses avec beaucoup de gaz, ou de planètes riches en eau et avec une atmosphère très vaporeuse“, explique Ulmer-Moll. “Étant donné que les quatre exoplanètes nouvellement découvertes sont en orbite autour d’étoiles brillantes, cela en fait également des cibles très intéressantes pour la mission JWST du télescope spatial James Webb, qui pourrait aider à résoudre l’énigme de leur composition.” Ulmer-Moll poursuit .

La plupart des atmosphères d’exoplanètes observées jusqu’à présent proviennent de Jupiters chauds, qui sont des exoplanètes très grandes et chaudes.

“Les quatre nouvelles planètes que nous avons détectées ont des températures beaucoup plus modérées de ‘seulement’ 217 à 277ºC. Ces températures permettent aux nuages ​​et aux molécules de survivre, qui seraient autrement détruits par la chaleur intense des Jupiters chauds. Et potentiellement, ils peuvent être détectés par le JWST », explique Osborn. De taille plus petite et avec une période orbitale plus longue que les Jupiters chauds, Les quatre planètes nouvellement détectées sont une première étape vers l’observation de planètes semblables à la Terre en transit.