Une exoplanète « interdite » étrangement grande orbite autour d’une étoile relativement petite

Les astronomes ont découvert une planète "interdite" qui semble être bien plus grande que ce qui devrait être possible compte tenu de ses circonstances. Une équipe de chercheurs a enquêté sur une exoplanète candidate appelée TOI 5205b, identifiée pour la première fois par le Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) de la NASA, et a non seulement confirmé que la planète était là, mais a également découvert qu'elle avait des caractéristiques déconcertantes.

L'exoplanète orbite autour d'un type d'étoile appelée naine M ou naine rouge. Il s'agit du type d'étoiles le plus courant dans notre galaxie. Elles sont petites et froides, étant généralement environ deux fois moins chaudes que notre soleil.

S'il est courant de trouver des exoplanètes en orbite autour de naines rouges , il est rare de trouver des géantes gazeuses en orbite autour d'elles. Et dans le cas de la récente découverte, l'exoplanète géante gazeuse a été découverte en orbite autour d'une naine M de faible masse, ce qui est inouï. La planète est très grande par rapport à son étoile et bloque environ 7% de la lumière de l'étoile lorsqu'elle passe devant elle.

"L'étoile hôte, TOI-5205, est à peu près quatre fois plus grande que Jupiter, mais elle a réussi à former une planète de la taille de Jupiter, ce qui est assez surprenant !" a déclaré le chercheur principal Shubham Kanodia de la Carnegie Institution for Science dans un communiqué .

La raison pour laquelle la découverte est surprenante est due à la façon dont les planètes se forment. On pense que les planètes se forment à partir de disques de gaz et de poussière autour d'étoiles appelés disques protoplanétaires . Mais les modèles de formation de géantes gazeuses suggèrent que celles-ci ont besoin d'un noyau de matériau rocheux pour se réunir avant que le gaz ne soit rapidement balayé pour former la planète – et cela ne semble pas possible dans ce cas.

Même si tout le matériel du disque autour de cette étoile se réunissait pour former une planète, cela ne suffirait toujours pas pour former une géante gazeuse de cette taille — il faudrait au moins cinq fois plus de matériel pour former quelque chose ce grand.

"L'existence de TOI-5205b étend ce que nous savons sur les disques dans lesquels ces planètes sont nées", a déclaré Kanodia. « Au début, s'il n'y a pas assez de matériau rocheux dans le disque pour former le noyau initial, alors on ne peut pas former une planète géante gazeuse. Et à la fin, si le disque s'évapore avant que le noyau massif ne soit formé, alors on ne peut pas former une planète géante gazeuse.

« Et pourtant TOI-5205b s'est formé malgré ces garde-corps. Sur la base de notre compréhension actuelle nominale de la formation des planètes, TOI-5205b ne devrait pas exister ; c'est une planète "interdite".

Quant à savoir comment cette planète est née, il se pourrait qu'il y ait beaucoup plus de poussière dans ces disques qu'on ne le pensait auparavant, ou qu'il y ait certains aspects de la formation planétaire que nous ne comprenons pas encore. Pour en savoir plus, les chercheurs suggèrent que la planète pourrait être étudiée à l'aide du télescope spatial James Webb – et cela constitue une perspective attrayante en raison de son grand transit.

La recherche est publiée dans The Astronomical Journal .