26/02/2023 Découverte d’une planète qui ne devrait pas exister

Des astronomes révèlent avoir découvert une planète qui “ne devrait pas exister” : une géante gazeuse en orbite autour d’une étoile naine rouge. Cette découverte remet en question les connaissances scientifiques sur la formation des planètes gazeuses.

C’est la première fois que des chercheurs observent un système planétaire analogue . Aux Etats-Unis, une équipe d’astronomes a fait la découverte d’une nouvelle planète baptisée TOI-5205 en orbite autour d’une étoile naine rouge. Leurs observations viennent d’être publiées dans The Astronomical Journal (voir références ci-dessous). Rappelons que dans notre Système Solaire, la Terre est une planète tellurique rocheuse. Saturne et Jupiter sont des géantes gazeuses

Les étoiles naines sont appelées ainsi car elles sont plus petites et plus froides que les autres étoiles. Elles sont environ deux fois moins chaudes que le Soleil et ont une couleur rouge. “Elles ont des luminosités très faibles, mais des durées de vie extrêmement longues. Bien que les naines rouges hébergent plus de planètes, en moyenne, que d’autres types d’étoiles plus massives, leurs historiques de formation en font des candidates peu probables pour héberger des géantes gazeuses.”

C’est effectivement la présence d’une énorme planète gazeuse autour de cette étoile rouge qui a intrigué les chercheurs. “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 !”, selon loham Kanodia de Carnegie, qui a dirigé la recherche.

Pour plus de détails, voir https://phys.org/news/2023-02-forbidden-planet-orbiting-small-star.html

Dwarf TOI-5205b: A Short-period Jovian Planet Transiting a Mid-M Dwarf

Abstract

We present the discovery of TOI-5205b, a transiting Jovian planet orbiting a solar metallicity M4V star, which was discovered using Transiting Exoplanet Survey Satellite photometry and then confirmed using a combination of precise radial velocities, ground-based photometry, spectra, and speckle imaging. TOI-5205b has one of the highest mass ratios for M-dwarf planets, with a mass ratio of almost 0.3%, as it orbits a host star that is just 0.392 ± 0.015 M⊙. Its planetary radius is 1.03 ± 0.03 RJ, while the mass is 1.08 ± 0.06 MJ. Additionally, the large size of the planet orbiting a small star results in a transit depth of ∼7%, making it one of the deepest transits of a confirmed exoplanet orbiting a main-sequence star. The large transit depth makes TOI-5205b a compelling target to probe its atmospheric properties, as a means of tracing the potential formation pathways. While there have been radial-velocity-only discoveries of giant planets around mid-M dwarfs, this is the first transiting Jupiter with a mass measurement discovered around such a low-mass host star. The high mass of TOI-5205b stretches conventional theories of planet formation and disk scaling relations that cannot easily recreate the conditions required to form such planets.

Published 2023 February 21 • © 2023. Published by the American Astronomical Society.
The Astronomical Journal, Volume 165, Number 3