Principal AstronomieUn autre système d'étoile naine rouge à proximité, une autre exoplanète possible découverte!

Un autre système d'étoile naine rouge à proximité, une autre exoplanète possible découverte!

Astronomie : Un autre système d'étoile naine rouge à proximité, une autre exoplanète possible découverte!

Ces dernières années, les découvertes de planètes extra-solaires autour des étoiles naines rouges n'ont pas manqué. En 2016 et 2017 uniquement, les astronomes ont annoncé la découverte d'une planète terrestre autour de Proxima Centauri (Proxima b), un système de sept planètes en orbite autour de TRAPPIST-1 et de super-Terres autour des étoiles proches de LHS 1140 (LHS 1140b). ) et GJ 625 (GJ 625b).

Dans ce qui pourrait être la dernière découverte, les physiciens de l'Université du Texas à Arlington (UTA) ont récemment annoncé la découverte possible d'une planète ressemblant à la Terre, en orbite autour de Gliese 832, une étoile naine rouge à seulement 16 années-lumière. Dans le passé, les astronomes avaient détecté deux exoplanètes en orbite autour de Gliese 832. Mais après avoir effectué une série de calculs, l'équipe UTA avait indiqué qu'une autre planète semblable à la Terre pourrait être en orbite autour de l'étoile.

L'étude qui détaille leurs découvertes, intitulée "Dynamique d'une planète de masse terrestre probable dans le système GJ 832", est récemment parue dans The Astrophysical Journal. Dirigée par Suman Satyal, chercheuse en physique, chargée de cours et superviseure de laboratoire à UTA, l'équipe a cherché à étudier la stabilité des orbites planétaires autour de Gliese 832 à l'aide d'une analyse numérique et détaillée de l'espace des phases.

Représentation artistique de l'exoplanète potentiellement habitable Gliese 832c par rapport à la Terre. Crédit: PHL / UPR Arecibo.

Comme indiqué, deux autres exoplanètes avaient déjà été découvertes autour de Gliese 832: une géante gazeuse semblable à Jupiter (Gliese 832b) en 2008 et la super-Terre (Gliese 832c) en 2014. À de nombreux égards, ces planètes ne pourraient être plus différent. En plus de leur disparité de masse, leurs orbites varient considérablement Gliese 832b gravitant autour d'une distance d'environ 0, 16 UA et Gliese 832c circulant autour d'une distance de 3 à 3, 8 UA.

Pour cette raison, l'équipe UTA a cherché à déterminer s'il existait peut-être une troisième planète avec une orbite stable entre les deux. À cette fin, ils ont effectué des simulations numériques pour un système de planètes à trois et quatre corps avec des orbites elliptiques autour de l'étoile. Ces simulations ont pris en compte un grand nombre de conditions initiales, ce qui a permis de représenter tous les états possibles (simulation de phase-espace) des orbites de la planète.

Ils ont ensuite inclus les mesures de vitesse radiale de Gliese 832, en tenant compte de la présence de planètes de 1 à 15 masses terrestres. Il convient de noter que la méthode de la vitesse radiale (RV) détermine l’existence de planètes autour d’une étoile sur la base de variations de la vitesse de l’étoile. En d'autres termes, le fait qu'une étoile se déplace d'avant en arrière indique qu'elle est influencée par la présence d'un système planétaire.

La simulation du signal RV de l’étoile à l’aide d’un système hypothétique de planètes a également permis à l’équipe UTA de limiter les distances moyennes auxquelles ces planètes seraient en orbite autour de l’étoile (c’est-à-dire leurs demi-axes majeurs) et leur limite de masse supérieure. Au final, leurs résultats ont fourni de solides indications sur l'existence d'une troisième planète. Comme l'explique le Dr. Satyal dans un communiqué de presse de l'UTA:

«Nous avons également utilisé les données intégrées de l'évolution temporelle des paramètres orbitaux pour générer les courbes de vitesse radiale synthétique des planètes connues et semblables à la Terre dans le système. Nous avons obtenu plusieurs courbes de vitesse radiale pour différentes masses et distances, indiquant une nouvelle planète moyenne possible.

Schéma montrant l'orbite possible d'une troisième exoplanète autour de Gliese 832, un système en étoile situé à seulement 16 années-lumière. Crédit: uta.edu/Suman Satyal

Sur la base de leurs calculs, cette planète possible du système Gliese 832 serait comprise entre 1 et 15 masses terrestres et ferait tourner l’étoile autour d’une distance comprise entre 0, 25 et 2, 0 UA. Ils ont également déterminé qu’il aurait probablement une orbite stable pendant environ 1 milliard d’années. Comme le Dr Satyal l’a indiqué, tous les signes provenant du système Gliese 832 indiquent qu’il existe une troisième planète.

"L'existence de cette planète possible est soutenue par la stabilité orbitale à long terme du système, la dynamique orbitale et l'analyse du signal de vitesse radiale synthétique", a-t-il déclaré. «Parallèlement, un nombre considérable d’observations de vitesse radiale, d’études sur la méthode de transit et d’imagerie directe sont encore nécessaires pour confirmer la présence de nouvelles planètes potentielles dans le système Gliese 832.

Alexander Weiss, président de la chaire de physique de l'UTA, a également salué cet exploit, en déclarant:

«C’est une avancée importante qui démontre l’existence possible d’une nouvelle planète potentielle en orbite autour d’une étoile proche de la nôtre. Le fait que M. Satyal ait pu démontrer que la planète pouvait maintenir une orbite stable dans la zone habitable d’un nain rouge pendant plus d’un milliard d’années est extrêmement impressionnant et démontre les capacités de calibre mondial du groupe d’astrophysique de notre département. .

Vue d'artiste d'une super-terre en orbite proche d'une étoile naine rouge. Crédit: M. Weiss / CfA

Une autre particularité intéressante est que l'orbite de cette planète la placerait au-delà ou juste dans la zone habitable de Gliese 832. Alors que la Super-Terre Gliese 832c a une orbite excentrique qui la place au bord intérieur de cette zone, cette troisième planète frôle son bord extérieur au plus proche. En ce sens, les deux super-terres de Gliese 832 pourraient très bien ressembler à celles de Vénus et à celles de Mars.

À l’avenir, M. Satyal et ses collègues chercheront naturellement à confirmer l’existence de cette planète, et d’autres institutions mèneront à coup sûr des études similaires. Ce système stellaire en est un autre qui fera certainement l’objet d’études de suivi dans les années à venir, très probablement de télescopes spatiaux de nouvelle génération comme le télescope spatial James Webb.

Pour en savoir plus: Université du Texas à Arlington, The Astrophysical Journal

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