Les conditions inhabituelles de la première détection d’exoplanètes —


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  • Les toutes premières exoplanètes ont été découvertes il y a 30 ans autour d’une étoile en rotation rapide, appelée pulsar. Maintenant, les astronomes ont révélé que ces planètes pourraient être incroyablement rares. Les nouveaux travaux seront présentés demain (mardi 12 juillet) lors du National Astronomy Meeting (NAM 2022) par Iuliana Nițu, doctorante à l’Université de Manchester.

    Les processus qui font que les planètes se forment et survivent autour des pulsars sont actuellement inconnus. Une étude de 800 pulsars suivie par l’observatoire de Jodrell Bank au cours des 50 dernières années a révélé que ce premier système d’exoplanète détecté peut être extraordinairement rare : moins de 0,5 % de tous les pulsars connus pourraient héberger des planètes de masse terrestre.

    Les pulsars sont un type d’étoile à neutrons, les étoiles les plus denses de l’univers, nées lors de puissantes explosions à la fin de la vie d’une étoile typique. Ils sont exceptionnellement stables, tournent rapidement et ont des champs magnétiques incroyablement puissants. Les pulsars émettent des faisceaux d’émission radio lumineuse à partir de leurs pôles magnétiques qui semblent pulser lorsque l’étoile tourne.

    « [Pulsars] produisent des signaux qui balayent la Terre à chaque rotation, comme un phare cosmique », explique Nițu. « Ces signaux peuvent ensuite être captés par des radiotélescopes et transformés en une science étonnante. »

    En 1992, les toutes premières exoplanètes ont été découvertes en orbite autour d’un pulsar appelé PSR B1257+12. Le système planétaire est maintenant connu pour héberger au moins trois planètes de masse similaire aux planètes rocheuses de notre système solaire. Depuis lors, une poignée de pulsars ont été trouvés pour héberger des planètes. Cependant, les conditions extrêmement violentes entourant la naissance et la vie des pulsars rendent peu probable la formation « normale » de planètes, et bon nombre de ces planètes détectées sont des objets exotiques (comme des planètes constituées principalement de diamants) contrairement à celles que nous connaissons dans notre système solaire.

    Une équipe d’astronomes de l’Université de Manchester a effectué la plus grande recherche de planètes en orbite autour de pulsars à ce jour. En particulier, l’équipe a recherché des signaux indiquant la présence de compagnons planétaires avec des masses jusqu’à 100 fois supérieures à celles de la Terre et des périodes de temps orbitales comprises entre 20 jours et 17 ans. Parmi les 10 détections potentielles, la plus prometteuse est le système PSR J2007+3120 avec la possibilité d’héberger au moins deux planètes, avec des masses quelques fois supérieures à la Terre, et des périodes orbitales de 1,9 et ~3,6 ans.

    Les résultats des travaux n’indiquent aucun biais pour des masses planétaires particulières ou des périodes orbitales dans les systèmes de pulsars. Cependant, les résultats fournissent des informations sur la forme des orbites de ces planètes : contrairement aux orbites quasi circulaires trouvées dans notre système solaire, ces planètes orbiteraient leurs étoiles sur des trajectoires très elliptiques. Cela indique que le processus de formation des systèmes pulsar-planète est très différent des systèmes traditionnels de planète-étoile.

    Discutant de la motivation de ses recherches, Nițu déclare : « Les pulsars sont des objets incroyablement intéressants et exotiques. Il y a exactement 30 ans, les premières planètes extra-solaires ont été découvertes autour d’un pulsar, mais nous n’avons pas encore compris comment ces planètes peuvent se former et survivre dans des conditions aussi extrêmes. Découvrir à quel point elles sont courantes et à quoi elles ressemblent est une étape cruciale dans cette direction. »

    Source de l’histoire :

    Matériaux fourni par Société royale d’astronomie. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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