Les astronomes travaillant avec les données TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) ont trouvé une planète où elle ne devrait pas se trouver: dans l'espace récemment rempli par son étoile hôte quand elle était une géante rouge.
TESS utilise l'astérosismologie pour examiner les étoiles. Il mesure les minuscules oscillations d'une étoile qui donne des indices sur sa structure intérieure. Ces indices sont cachés à d'autres types d'observations, comme la luminosité et la température de surface. Dans une nouvelle étude publiée, les auteurs ont examiné deux étoiles géantes rouges: HD 212771 et HD 203949. Ce sont les premières études d'astérosismologie d'étoiles connues pour héberger des planètes.
Le titre de l'article est «Astérosismologie TESS des étoiles hôtes géantes rouges connues HD 212771 et 203949». L'auteur principal de l'article est Tiago Campante, de l'Université de Porto, Portugal. Dans un communiqué de presse, Campante a expliqué comment la puissance de TESS a aidé les auteurs à étudier ces étoiles: «Les observations de TESS sont suffisamment précises pour permettre de mesurer les légères pulsations à la surface des étoiles. Ces deux étoiles assez évoluées abritent également des planètes, fournissant le banc d'essai idéal pour l'étude de l'évolution des systèmes planétaires. »
"Cette étude est une parfaite démonstration de la façon dont l'astrophysique stellaire et exoplanétaire sont liées."
Co-auteur Vardan Adibekyan, Université de Porto
Bien que l'astérosismologie concerne la compréhension des étoiles, elle aide également les exoplanètes astronomes. Dans leur article, les auteurs disent: «… l'astérosismologie a un impact profond sur l'astrophysique moderne, notamment dans le domaine des sciences exoplanétaires. La caractérisation des étoiles hôtes exoplanètes via l'astérosismologie permet une précision inégalée dans les propriétés absolues de leurs planètes.
Dans leur étude, les scientifiques ont mesuré la taille, la masse et l'âge des deux étoiles en utilisant l'astérosismologie. Ils se sont ensuite concentrés sur HD 203949 pour déterminer son état évolutif. Ils ont découvert qu'une exoplanète en orbite autour de l'étoile se trouve dans une position étrange. HD 203949 avait quitté sa phase géante rouge, mais la planète, appelée HD 203949 b, occupait une orbite qui aurait été engloutie pendant la phase géante rouge de l'étoile.
L'équipe pense que plutôt que de survivre à l'engloutissement de l'enveloppe de l'étoile, l'exoplanète a été rapprochée de l'étoile par les interactions de marée, une fois la phase géante rouge terminée.
Le Dr Dimitri Veras du Département de physique de l'Université de Warwick est l'un des co-auteurs. Le Dr Veras a déclaré: «Nous avons déterminé comment cette planète aurait pu atteindre son emplacement actuel, et pour ce faire, si la planète devait ou non survivre à l'engloutissement dans l'enveloppe stellaire de l'étoile géante rouge. Le travail jette un nouvel éclairage sur la capacité de survie des planètes lorsque leurs étoiles parentes commencent à mourir, et pourrait même révéler de nouveaux aspects de la physique des marées. »
Cela semble être une contradiction. Selon notre compréhension de l'état évolutif de l'étoile, elle aurait dû engloutir et détruire toutes les planètes si proches. La planète est une géante gazeuse environ 8 fois plus massive que Jupiter. C’est une immense planète, mais cela n’a pas d’importance. Lorsqu'une étoile se développe dans sa phase géante rouge, elle détruit rapidement toutes les planètes prises dans cette expansion. Mais pourtant, la planète est là, ce qui signifie que quelque chose d'autre se passe.
Vardan Adibekyan, également de l'Université de Porto, est co-auteur de l'article. Adibekyan a déclaré: «Cette étude est une démonstration parfaite de la façon dont l'astrophysique stellaire et exoplanétaire sont liées. L’analyse stellaire semble suggérer que l’étoile est trop évoluée pour encore héberger une planète à une distance orbitale aussi courte, tandis que l’analyse de l’exoplanète nous permet de savoir que la planète est là! »
Dans d'autres systèmes solaires, nous voyons des géantes gazeuses très près de leurs étoiles. Ils sont appelés "Hot Jupiters" et on pense qu'il n'y a aucun moyen qu'ils auraient pu s'y former. Le vent solaire et le rayonnement de l'étoile auraient empêché le gaz de se fondre à cet endroit et de former une planète. Au cours de la vie d'un système solaire, ces géantes gazeuses migrent à travers le système solaire, parfois en orbite plus près de leur étoile, parfois plus loin. C'est probablement ce qui s'est passé dans notre propre système solaire avec Jupiter, et c'est probablement ce qui s'est passé avec HD 203949 et HD 203949 b.
Mais il y a beaucoup de scientifiques qui ne savent pas comment ce processus se déroule et ce qui le motive. C’est un peu un dilemme.
«La solution à ce dilemme scientifique est cachée dans le« simple fait »que les étoiles et leurs planètes non seulement se forment mais évoluent également ensemble. Dans ce cas particulier, la planète a réussi à éviter d'être engloutie », a déclaré Adibekyan.
Plus:
- Communiqué de presse: Révélé: la survie «improbable» de l'exoplanète
- Document de recherche: TESS Astérosismologie des étoiles hôtes géantes rouges connues HD 212771 et HD 203949
