Une nouvelle exoplanète de type Tatooine a découvert des soleils jumeaux en orbite. Rencontrez BEBOP-1c.
Pendant des décennies, les astronomes se sont demandé si les planètes avec des soleils jumeaux comme le monde natal fictif de Luke Skywalker, Tatooine, n’étaient que de la science-fiction. Maintenant, les scientifiques ont découvert un nouveau système semblable à Tatooine qui abrite plusieurs mondes.
Les étoiles binaires, ou deux étoiles en orbite l’une autour de l’autre, sont très courantes – environ la moitié des étoiles semblables au soleil dans la galaxie de la Voie lactée se trouvent dans des systèmes binaires. Jusqu’à présent, les astronomes avaient confirmé la détection de 14 planètes circumbinaires – celles qui tournent autour des deux étoiles d’un système binaire à la fois.
« On pensait à l’origine que les planètes circumbinaires n’existaient pas, car les étoiles binaires agitent les disques de formation des planètes, créant un environnement difficile pour la formation des planètes », a déclaré à Space l’auteur principal de l’étude, Matthew Standing, astrophysicien à l’Open University en Angleterre. com. « Tout a changé avec la découverte de Kepler-16b en 2011 par le télescope spatial Kepler. Cette découverte a montré qu’il doit être possible pour ces planètes de se former. »
En rapport: Quelle est la fréquence des mondes Tatooine?
Jusqu’à présent, un seul système binaire était connu pour héberger plusieurs planètes – Kepler-47, située à environ 5 000 années-lumière, dans la constellation du Cygne, le Cygne. Ce système circumbinaire multiplanétaire possède trois énormes mondes connus, Kepler-47 b, d et c.
Dans la nouvelle étude, les astronomes ont étudié le système binaire TOI-1338, situé à environ 1 320 années-lumière de la Terre dans la constellation Pictor. En 2020, le télescope spatial TESS de chasse aux exoplanètes de la NASA a découvert une planète circumbinaire baptisée TOI-1338b en orbite autour de la paire d’étoiles de TOI-1338.
À l’aide de l’Observatoire européen austral et du Very Large Telescope, tous deux situés dans le désert d’Atacama au Chili, les scientifiques ont tenté de déterminer la masse de TOI-1338b. Malgré tous leurs efforts, ils n’ont pas pu y parvenir. Au lieu de cela, ils ont découvert une deuxième planète.
« Avec seulement 15 de ces planètes circumbinaires connues sur plus de 5 200 exoplanètes au total découvertes à ce jour, il est exaltant de faire partie de cette branche émergente de la science des exoplanètes », a déclaré Standing. « Nos résultats préliminaires montrent que les planètes circumbinaires semblent exister aussi fréquemment que les planètes autour d’étoiles uniques comme notre soleil. »
Le nouveau monde s’appelle BEBOP-1c, d’après le nom du projet qui a collecté les données, BEBOP, qui signifie Binaries Escorted By Orbiting Planets. (BEBOP-1 est un autre nom pour le système binaire TOI-1338.)
BEBOP-1c est une géante gazeuse d’environ 65 fois la masse de la Terre et environ cinq fois moins que la masse de Jupiter. Il orbite autour de ses étoiles à une distance d’environ 79% d’une unité astronomique (UA) (une unité astronomique est la distance moyenne entre la Terre et le soleil), prenant environ 215 jours pour effectuer un voyage autour de ses soleils.
En comparaison, TOI-1338b est situé à environ 46% d’une AU de ses étoiles et met environ 95 jours pour les orbiter. Les scientifiques estiment qu’elle représente au plus 22 fois la masse de la Terre.
Grâce au télescope spatial TESS, un lycéen a aidé à découvrir TOI-1338b lorsqu’il est passé ou « a transité » devant la plus brillante de ses deux étoiles à plusieurs reprises. Cela a aidé les chercheurs à estimer sa taille – à peu près la même que celle de Saturne – mais pas sa masse.
En revanche, dans la nouvelle étude, les chercheurs surveillaient ce système binaire en recherchant des oscillations dans les orbites des étoiles. Cette méthode de « vitesse radiale » peut détecter le remorqueur gravitationnel des planètes. La gravité d’une planète est liée à sa masse, donc cette oscillation peut aider à révéler le poids d’une planète.
BEBOP-1c est la première planète circumbinaire détectée avec la seule technique de vitesse radiale, a déclaré à Space.com le co-auteur de l’étude Amaury Triaud, astrophysicien à l’Université de Birmingham en Angleterre. Sa découverte serait venue plus tôt – COVID a entraîné des fermetures temporaires des observatoires qui ont aidé à détecter BEBOP-1c, retardant ces découvertes d’un an.
« Jusqu’à présent, des planètes circumbinaires ont été découvertes en transit par les télescopes spatiaux Kepler et TESS, qui ont coûté des centaines de millions de dollars », a déclaré Standing. Cette nouvelle découverte est puissante car elle montre que « vous n’avez pas besoin de télescopes spatiaux coûteux pour détecter ces planètes ». Au lieu de cela, ils peuvent également être découverts en utilisant la technique de vitesse radiale « à partir de télescopes au sol avec une planification et une sélection de cible minutieuses ».
La détection de planètes circumbinaires avec la technique de vitesse radiale est difficile. La lumière des deux étoiles peut rendre difficile la collecte de données précises sur leurs mouvements pour confirmer la présence de mondes circumbinaires, a expliqué Standing.
« BEBOP contourne ce problème en choisissant des étoiles binaires où l’étoile secondaire est beaucoup plus petite et plus faible que l’étoile primaire. Cela signifie que l’étoile secondaire n’est pas vue par nos télescopes et que les deux signaux n’interfèrent donc pas », a déclaré Standing. . « Ces types de systèmes d’étoiles binaires sont plus rares que ceux où les deux étoiles sont de taille similaire, mais avec les progrès récents des techniques d’analyse de données, BEBOP étendra sa recherche aux planètes autour de ces binaires de taille égale dans un avenir proche. »
Jusqu’à présent, seuls deux mondes sont connus dans le système circumbinaire TOI-1338/BEBOP-1. Cependant, d’autres pourraient être identifiés à l’avenir, ont noté les scientifiques. Des recherches futures peuvent également aider à confirmer la taille de BEBOP-1c et la masse de TOI-1338b.
« Nous avons une enquête en cours avec des télescopes en France et au Chili pour trouver plus de planètes circumbinaires et mesurer leurs propriétés avec plus de précision », a déclaré Triaud. « Par exemple, à quelle fréquence se produisent-ils ; sont-ils les mêmes ou moins ou plus massifs que les planètes en orbite autour d’étoiles uniques ; et ainsi de suite. »
Une autre étape importante « serait de mesurer la chimie atmosphérique des planètes circumbinaires et de les comparer aux planètes en orbite autour d’étoiles uniques », a déclaré Triaud. « Les télescopes comme le télescope spatial James Webb sont particulièrement adaptés pour cela et ce type d’enquêtes fournirait des preuves très nouvelles sur la formation des planètes. »
Les scientifiques ont détaillé leurs trouvailles 12 juin dans la revue Nature Astronomy.