[News] TOI-270 et ses 3 mondes : une nouvelle cible intéressante dans l’étude des exoplanètes

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Redbran
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[News] TOI-270 et ses 3 mondes : une nouvelle cible intéressante dans l’étude des exoplanètes

Message par Redbran » 13/08/2019 - 14:00:17


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©Sci-News.com
Le télescope spatial américain TESS, consacré à la recherche d’exoplanètes, vient de découvrir 3 planètes autour de l’étoile TOI-270. La confirmation de cette découverte a été assurée par de nombreux télescopes terrestres, dont TRAPPIST-Sud, le télescope de l’ULiège situé à l’ Observatoire Européen Austral (ESO) de La Silla au Chili. La découverte des ce nouveau système vient de faire l’objet d’une publication dans Nature Astronomy (1).

Le plus récent chasseur d’exoplanètes de la NASA, le télescope spatial TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) vient de découvrir trois nouveaux mondes orbitant autour d’une étoile voisine située à 73 années-lumière de notre Terre. Fruit d’une collaboration entre la NASA et le MIT, la mission TESS est consacrée à la recherche d’exoplanètes en transit autour d’étoiles proches. Lancé en avril dernier, le télescope a déjà recensé quelques cibles intéressantes, dont TOI-270, une étoile naine située dans la constellation sud du Peintre. En y regardant de plus près et en faisant appel à un consortium de télescopes terrestres – dont le télescope TRAPPIST-Sud de l’ULiège - une équipe internationale de chercheurs vient de confirmer la présence de trois planètes en transit autour de l’étoile. Le petit télescope liégeois, situé au Chili et financé majoritairement par le FNRS, a en effet permis de confirmer les transits et assurer que le signal détecté par TESS se trouvait bien sur la bonne étoile.

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Principales caractéristiques du système TOI 270, situé à environ 73 années-lumière de la Terre.
Source : Centre de vol spatial Goddard de la NASA/Scott Wiessinger
"L’étoile TOI-270 est très proche de nous, et est donc beaucoup plus brillante que les étoiles hôtes de systèmes comparables, explique Maximilian Günther, premier auteur de l’article et chercheur au Massachusetts Institute of Technology (MIT). Grâce à des observations de suivi approfondies, nous serons bientôt en mesure de déterminer la composition de ces mondes, d'établir si des atmosphères sont présentes, quels gaz elles contiennent, et plus encore."

TOI-270 est une naine rouge environ 40% plus petite que le Soleil en taille et en masse, et sa température de surface est environ un tiers plus froide que celle de notre étoile. Quant aux planètes, on sait déjà que TOI-270b, la plus proche de l’étoile, qui se situe à une distance environ 14 fois inférieure à celle de Mercure par rapport à notre Soleil, orbite son étoile en 3-4 jours et a une taille environ 30% supérieure à la Terre . Si cette première planète est sans doute rocheuse, les deux autres, TOI-270 c et d qui sont plus de deux fois plus grandes que notre planète, sont probablement dotées d’une épaisse atmosphère d’hydrogène et d’hélium et s’apparenteraient plus à des versions miniatures des planètes gazeuses Neptune et Uranus qu’à des ‘super-Terres’ rocheuses. Elles complètent une orbite autour de l'étoile tous les 5,7 et 11,4 jours, respectivement.

"Un aspect intéressant de ce système est que ses planètes se trouvent de part et d’autre de ce qu’on pourrait qualifier de ‘désert planétaire’", reprend Fran Pozuelos, second auteur de l’article et chercheur postdoctoral au sein des unités de recherches ASTROBIOLOGY et STAR (Faculté des Sciences) de l’Université de Liège. «En effet, il est à présent bien établi que les exoplanètes ayant une taille entre 1,5 et 2 fois supérieure à celles de la Terre sont assez rares dans la galaxie. TOI-270 est un excellent laboratoire pour étudier en détail des objets situés de part et d’autre de ce ‘désert’, et cela devrait nous aider à mieux comprendre son origine, et au final comment les systèmes planétaires se forment et évoluent. »

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Le système TOI 270 est si compact que les orbites de Jupiter et de ses lunes dans notre propre système solaire offrent la comparaison raisonnable la plus proche, comme illustré ici. Source : Centre de vol spatial Goddard de la NASA/Scott Wiessingeer.
L’équipe de chercheurs s'intéresse particulièrement à la planète la plus éloignée, TOI-270 d, qui reçoit chaque seconde de son étoile une quantité d’énergie trois fois plus grande que celle que la Terre reçoit du Soleil, ce qui en fait le monde le plus tempéré du système, et, en tant que tel, une rareté parmi les planètes en transit connues. L'équipe espère que des recherches ultérieures permettront de découvrir d'autres planètes que les trois planètes actuellement connues. TOI-270 devrait notamment constituer une cible d’observations de choix pour le James Webb Space Telescope (JWST) de la NASA qui devrait être lancé en 2021.

TRAPPIST, SPECULOOS et CHEOPS

D’ici-là, les astronomes de l’Université de Liège continueront à participer aux observations et à l’analyse des données. « TESS est ce que l’on appelle un projet ouvert, explique Michaël Gillon, Maître de recherches FNRS au sein de l’UR ASTROBIOLOGY et co-auteur de l’article scientifique, ce qui veut dire que toutes les données récoltées dans le cadre du projet sont publiques. Cela permet à tout scientifique intéressé de participer au projet en prenant part à des groupes de travail menés par l’équipe TESS, ou même d’utiliser directement les données du projet, téléchargeables via internet, pour y chercher soi-même des planètes. Au niveau de l’ULiège, nous participons à un groupe de travail TESS axé sur la confirmation des possibles transits détectés par le satellite, utilisant pour ce faire les télescopes de nos projets TRAPPIST et SPECULOOS. »

L’Université de Liège, partie prenante du télescope spatial CHEOPS (CHaracterising ExOPlanets Satellite) de l’Agence spatiale européenne (ESA), qui sera lancé en fin d’année et sera dédié à l’observation de systèmes planétaires proches tels que TOI-270, pourra compter sur son accès au télescope pour étudier plus avant ce nouveau système exoplanétaire. Ces futures observations pourraient en effet permettre de découvrir d'autres planètes rocheuses à des distances légèrement plus grandes de l'étoile, où des températures plus fraîches pourraient permettre à l'eau d’exister sous forme liquide à leur surface, les rendant peut-être aptes à abriter des formes de vie.

Référence scientifique:
(1) Maximilian N. Günther, Francisco J. Pozuelos, Jason A. Dittmann, Diana Dragomir, Stephen R. Kane, Tansu Daylan, Adina D. Feinstein, Chelsea Huang, Timothy D. Morton, Andrea Bonfanti, L. G.Bouma, Jennifer Burt, Karen A. Collins, Jack J. Lissauer, Elisabeth Matthews, Benjamin T. Montet, Andrew Vanderburg, Songhu Wang, Jennifer G. Winters, George R. Ricker, Roland K. Vanderspek, David W. Latham, Sara Seager, Joshua N. Winn, Jon M. Jenkins, James D. Armstrong, Khalid Barkaoui, Natalie Batalha, Jacob L. Bean, Douglas A. Caldwell, David R. Ciardi, Kevin I. Collins, Ian Crosseld, Michael Fausnaugh, Gabor Furesz, Tianjun Gan, Michaël Gillon, Natalia Guerrero, Keith Horne, Steve B. Howell, Michael Ireland, Giovanni Isopi, Emmanuël Jehin, John F. Kielkopf, Sebastien Lepine, Franco Mallia, Rachel A. Matson, Gordon Myers, Enric Palle, Samuel N. Quinn, Howard M.Relles, Barbara Rojas-Ayala, Joshua Schlieder, Ramotholo Sefako, Avi Shporer, Juan C. Suarez, Thiam-Guan Tan, Eric B. Ting, Joseph D. Twicken, and Ian A. Waite. A Super-Earth and two sub-Neptunes transiting the bright, nearby and quiet M-dwarf TOI-270, Nature Astronomy, 29 july 2019

Source: Université de Liège

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