Une exoplanète dense de la taille de Neptune découverte avec TESS

Des chercheurs utilisent un ordinateur quantique pour identifier un candidat

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

Informations sur la revue :
arXiv

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