Une exoplanète gonflée inhabituelle a la densité de la guimauve

Hibou Gourou

Les exoplanètes sont de toutes sortes de tailles et de toutes sortes de densités, des planètes rocheuses solides comme la Terre ou Mars aux planètes super-bouffantes découvertes par Hubble. Maintenant, des chercheurs utilisant le télescope WIYN de 3,5 mètres à l'observatoire national de Kitt Peak ont ​​identifié une planète "guimauve" gonflée et à faible densité en orbite autour d'une étoile naine rouge froide. TOI-3757 b, située à 580 années-lumière, est la planète géante gazeuse de plus faible densité jamais découverte en orbite autour de ce type d'étoile.

Les naines rouges sont le type d'étoile le plus courant dans la galaxie et sont plus froides que notre soleil, mais elles peuvent émettre de puissantes éruptions de rayonnement qui bombarderaient les planètes voisines avec de la lumière ultraviolette. Ces éruptions pouvaient dépouiller l'atmosphère d'une planète, on pensait donc qu'il serait peu probable de trouver des géantes gazeuses gonflées en orbite autour de ces étoiles.

Une exoplanète géante gazeuse [à droite] avec la densité d'une guimauve a été détectée en orbite autour d'une étoile naine rouge froide [à gauche] par l'instrument à vitesse radiale NEID financé par la NASA sur le télescope WIYN de 3,5 mètres à l'observatoire national de Kitt Peak, un programme du NOIRLab de la NSF. La planète, nommée TOI-3757 b, est la planète géante gazeuse la plus pelucheuse jamais découverte autour de ce type d'étoile.
Une exoplanète géante gazeuse [à droite] avec la densité d'une guimauve a été détectée en orbite autour d'une étoile naine rouge froide [à gauche] par l'instrument à vitesse radiale NEID financé par la NASA sur le télescope WIYN de 3,5 mètres à l'observatoire national de Kitt Peak, un programme du NOIRLab de la NSF. La planète, nommée TOI-3757 b, est la planète géante gazeuse la plus pelucheuse jamais découverte autour de ce type d'étoile. NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine/M. Zamani

"Les planètes géantes autour des étoiles naines rouges sont traditionnellement considérées comme difficiles à former", a déclaré le chercheur principal Shubham Kanodia de la Carnegie Institution for Science dans uncommuniqué . "Jusqu'à présent, cela n'a été examiné qu'avec de petits échantillons d'enquêtes Doppler, qui ont généralement trouvé des planètes géantes plus éloignées de ces étoiles naines rouges. Jusqu'à présent, nous n'avions pas un échantillon suffisamment important de planètes pour trouver des planètes gazeuses proches de manière robuste.

Les chercheurs pensent que cette planète inhabituelle a pu se former grâce à la composition de ses étoiles et de son orbite. L'étoile a un niveau inhabituellement bas d'éléments plus lourds qui auraient pu entraîner la formation du noyau de la planète plus lentement que d'habitude, lui faisant acquérir du gaz lentement et contribuant à sa faible densité. L'orbite de la planète semble également elliptique, ce qui signifie qu'elle se rapproche de l'étoile à certains moments qu'à d'autres, ce qui aurait réchauffé la planète et gonflé davantage son atmosphère.

Les estimations actuelles placent la densité de la planète à une moyenne de 0,27 gramme par centimètre cube, ce qui est moins de la moitié de la densité de Saturne – "ou en fait, similaire en densité à une guimauve", comme l'écrit NOIRLab.

Les chercheurs prévoient de faire plus d'observations de la planète à l'aide du télescope spatial James Webb, en regardant son atmosphère en particulier. Et ils prévoient de rechercher d'autres planètes similaires.

"Trouver plus de systèmes de ce type avec des planètes géantes – qui étaient autrefois considérées comme extrêmement rares autour des naines rouges – fait partie de notre objectif de comprendre comment les planètes se forment", a déclaré Kanodia.

La recherche est publiée dans The Astronomical Journal .