Grâce au Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) de la NASA, une équipe internationale d’astronomes a découvert une nouvelle exoplanète massive et dense. Le nouveau monde extraterrestre, désigné TOI-332 b, est l’une des planètes de la taille de Neptune les plus denses connues à ce jour. La découverte est rapportée dans un article publié le 23 août sur le serveur de pré-impression. arXiv.
TESS mène une étude d’environ 200 000 des étoiles les plus brillantes proches du soleil dans le but de rechercher des exoplanètes en transit. Jusqu’à présent, il a identifié près de 6 800 exoplanètes candidates (TESS Objects of Interest, ou TOI), dont 379 ont été confirmées jusqu’à présent.
Un groupe d’astronomes dirigé par Ares Osborn de l’Université de Warwick, au Royaume-Uni, a confirmé un autre TOI surveillé par TESS. Ils ont identifié un signal de transit dans la courbe de lumière d’une étoile naine K désignée TOI-332 (également connue sous le nom de TIC 139285832). La nature planétaire de ce signal a été vérifiée par des observations de suivi utilisant des installations au sol.
« Le système TOI-332 (TIC 139285832) a été observé dans les secteurs TESS 1 (25 juillet-22 août 2018, ci-après S1) et 2 (22 août-20 septembre 2018, ci-après S2) avec une cadence de 30 minutes dans son intégralité. -frame images (FFI) », écrivent les chercheurs dans l’article.
TOI-332 b a un rayon d’environ 3,2 rayons terrestres et une masse inhabituellement grande de 57,2 masses terrestres, ce qui donne une densité très élevée, à un niveau de 9,6 g/cm3. La nouvelle planète tourne autour de son hôte toutes les 18,65 heures, à une distance de 0,016 UA de celle-ci. La température d’équilibre de TOI-332 b a été calculée à environ 1 871 K.
Sur la base des résultats, les astronomes ont classé TOI-332 b comme une exoplanète de la taille de Neptune à période ultra-courte (USP). Ils ont ajouté qu’il représente ce qu’on appelle le « désert neptunien », une région d’espace à paramètres de période-rayon et de période-masse où les planètes ont, jusqu’à présent, été rarement trouvées. Ce désert englobe des planètes comprises entre 2 et 9 rayons terrestres, avec des masses allant de 10 à 250 masses terrestres et des périodes orbitales inférieures à cinq jours.
Les chercheurs ont noté que la structure intérieure de TOI-332 b est très probablement dominée par des matériaux réfractaires, potentiellement plus similaires à ceux des planètes telluriques. Ils ont découvert qu’il possède probablement une enveloppe hydrogène-hélium négligeable, ce qui constitue un défi pour les théories de la formation planétaire.
« Cette planète inhabituelle teste ce que nous comprenons actuellement sur la formation des planètes ; comment un noyau aussi géant existe-t-il sans enveloppe gazeuse reste une question sans réponse », écrivent les auteurs de l’article.
En ce qui concerne l’étoile mère TOI-332, elle a un type spectral K0V et est estimée à cinq milliards d’années. L’étoile, située à environ 726,5 années-lumière de la Terre, est environ 12 % plus petite et moins massive que le soleil. La température effective du TOI-332 s’est avérée être de 5 251 K.
Plus d’information:
Ares Osborn et al, TOI-332 b : un Neptune super dense trouvé au plus profond du désert neptunien, arXiv (2023). DOI : 10.48550/arxiv.2308.12137
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