Un nouveau système multi-planétaire de type Tatooine identifié

Les systèmes circumbinaires contiennent des planètes qui orbitent autour de deux étoiles au centre au lieu d’une seule, comme dans notre système solaire. Les planètes circumbinaires orbitent autour des deux étoiles à la fois. La découverte, menée par des chercheurs de l’Université de Birmingham, est rapportée dans le numéro d’aujourd’hui de la revue Astronomie naturelle.

La planète nouvellement découverte s’appelle BEBOP-1c, du nom du projet qui a collecté les données. BEBOP signifie binaires escortés par des planètes en orbite. Le système BEBOP-1 est également connu sous le nom de TOI-1338.

En 2020, une planète circumbinaire, appelée TOI-1338b, a été découverte dans le même système en utilisant les données de la NASA TESS télescope spatial, auquel l’équipe de Birmingham a également contribué. Cette planète a été découverte avec la méthode des transits et a été remarquée car elle est passée devant la plus brillante des deux étoiles à plusieurs reprises.

“La méthode de transit nous a permis de mesurer la taille de TOI-1338b, mais pas sa masse qui est le paramètre le plus fondamental de la planète”, a déclaré l’auteur principal, le Dr Matthew Standing, qui a terminé son doctorat à l’Université de Birmingham et est maintenant chercheur à L’Université ouverte.

L’équipe BEBOP surveillait déjà ce système à l’aide d’une autre méthode de détection à l’époque, appelée méthode Doppler. Cette méthode, aussi appelée la osciller méthode, ou méthode de la vitesse radiale, repose sur la mesure précise de la vitesse des étoiles.

“C’est la même méthode qui a conduit à la première détection d’exoplanètes, pour laquelle Mayor et Queloz ont reçu le prix Nobel en 2019.” a déclaré le superviseur de Matthew à l’époque, Amaury Triaud, professeur à l’Université de Birmingham.

À l’aide d’instruments de pointe installés sur deux télescopes situés dans le désert d’Atacama au Chili, l’équipe a tenté de mesurer la masse de la planète remarquée par TESS. Malgré tous leurs efforts et des années de travail, l’équipe n’a pas pu y parvenir, mais à la place, ils ont découvert une deuxième planète, BEBOP-1c et ont mesuré sa masse.

“Seuls 12 systèmes circumbinaires sont connus à ce jour, et ce n’est que le deuxième qui héberge plus d’une planète”, a déclaré David Martin, astronome et Sagan Fellow à l’Ohio State University.

“BEBOP-1c a une période orbitale de 215 jours et une masse 65 fois plus grande que la Terre, soit environ cinq fois moins que la masse de Jupiter”, poursuit le Dr Standing. “C’était un système difficile à confirmer, et nos observations ont été interrompues par la pandémie de COVID lorsque les télescopes au Chili ont fermé pendant six mois pendant une partie critique de l’orbite de la planète. Cette partie de l’orbite n’est redevenue observable que l’année dernière, lorsque nous avons finalisé la détection.”

Pour le moment, seules deux planètes sont connues dans le système circumbinaire TOI-1338/BEBOP-1, mais d’autres pourraient être identifiées à l’avenir, avec des observations similaires à celles effectuées par l’équipe.

Bien que rares, les planètes circumbinaires sont importantes pour faire avancer la compréhension de ce qui se passe lorsqu’une planète est créée.

“Les planètes naissent dans un disque de matière entourant une jeune étoile, où la masse se rassemble progressivement en planètes”, explique le Dr Lalitha Sairam, chercheur à l’Université de Birmingham et deuxième auteur de l’étude.

“Dans le cas des géométries circumbinaires, le disque entoure les deux étoiles. Comme les deux étoiles tournent l’une autour de l’autre, elles agissent comme une pagaie géante qui perturbe le disque près d’elles et empêche la formation de planètes sauf dans les régions calmes et éloignées du binaire. Il est plus facile de déterminer l’emplacement et les conditions de formation des planètes dans les systèmes circumbinaires par rapport aux étoiles uniques comme le Soleil.”

L’équipe ne connaît pas encore la taille de BEBOP-1c, seulement sa masse, mais les chercheurs tenteront maintenant d’utiliser la méthode des transits pour mesurer la taille de BEBOP-1c.

Bien qu’elle n’ait pas détecté la planète intérieure, TOI-1338b, l’équipe a pu imposer des limites supérieures strictes à sa masse. On sait maintenant que la planète a une densité inférieure à celle d’un gâteau Victoria Sponge, une rareté qui rend cette planète optimale pour des études ultérieures avec le James Webb télescope spatial. Si ces observations se produisent, elles pourraient révéler l’environnement chimique dans lequel cette rare planète circumbinaire s’est formée.