À l’aide du Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) de la NASA, des astronomes de l’Université d’État de Pennsylvanie (PSU) et d’ailleurs ont détecté un nouveau monde extrasolaire de la taille de Jupiter. La nouvelle exoplanète, désignée TOI-3757 b, est légèrement plus grande que Jupiter mais plus de trois fois moins massive que la plus grande planète du système solaire. La découverte est rapportée dans un article publié le 15 mars sur arXiv.org.
TESS mène une enquête sur environ 200 000 des étoiles les plus brillantes proches du soleil dans le but de rechercher des exoplanètes en transit. Il a identifié plus de 5 400 exoplanètes candidates (TESS Objects of Interest, ou TOI), dont 199 ont été confirmées à ce jour.
Un groupe d’astronomes dirigé par Shubham Kanodia de PSU a récemment confirmé un autre TOI surveillé par TESS. Ils rapportent qu’un signal de transit a été identifié dans la courbe de lumière d’une étoile naine M connue sous le nom de TOI-3757. La nature planétaire de ce signal a été confirmée par des observations de suivi.
« Nous présentons la découverte et la confirmation de TOI-3757 b, une planète de taille jovienne, caractérisée à l’aide d’une combinaison de photométrie spatiale de TESS, de RV précis [radial velocities] de HPF [Habitable-zone Planet Finder] et NEID [NN-explore Exoplanet Investigations with Doppler spectroscopy]observations photométriques au sol de RBO [Red Buttes Observatory]et imagerie de chatoiement de NESSI [NN-Explore Exoplanet Stellar Speckle Imager] », ont écrit les chercheurs dans le journal.
TOI-3757 b a un rayon d’environ 1,09 rayons de Jupiter, tandis que sa masse est d’environ 0,268 masses de Jupiter. Cela donne une densité de seulement 0,27 g/cm3, ce qui en fait la planète de plus faible densité en orbite autour d’une naine M connue à ce jour. L’exoplanète orbite autour de son hôte tous les 3,44 jours, à une distance d’environ 0,038 UA de celle-ci. La température d’équilibre de ce monde extraterrestre est estimée à 759 K.
Située à environ 578 années-lumière de la Terre, l’étoile mère TOI-3757 est une naine M de type spectral M0V, environ 37 % plus petite et moins massive que le Soleil. L’étoile a une métallicité solaire, est estimée à 7,1 milliards d’années et sa température effective est à un niveau de 3 913 K. Il a été noté que TOI-3757 a la métallicité stellaire la plus faible de toutes les naines M hébergeant des géantes gazeuses.
En essayant d’expliquer la faible densité de TOI-3757 b, les auteurs de l’article proposent deux hypothèses les plus plausibles. Ils supposent que cette faible métallicité de la naine M pourrait être responsable de l’apparition retardée de l’accrétion d’emballement gazeux avant la dissipation du disque protoplanétaire ou qu’elle pourrait être le résultat d’un mécanisme d’évolution où le réchauffement des marées provoque l’inflation de la planète en raison à son orbite légèrement excentrée.
Les chercheurs ont ajouté que le deuxième scénario pouvait être vérifié en mesurant les niveaux de méthane et d’ammoniac. Une telle étude aiderait à limiter la température intérieure de TOI-3757, ce qui peut donner un aperçu du réchauffement potentiel des marées.
Shubham Kanodia et al, TOI-3757 b : Une géante gazeuse de faible densité en orbite autour d’une naine M de métallicité solaire. arXiv:2203.07178v2 [astro-ph.EP], arxiv.org/abs/2203.07178
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