Des astronomes ont découvert pour la première fois une exoplanète avec une étoile âgée en orbite. La dernière exoplanète découverte par le télescope spatial Kepler est destinée à se rapprocher de plus en plus de son étoile en expansion jusqu'à ce qu'elle soit brisée et anéantie.
En nous donnant notre premier aperçu d'un système solaire à ce stade avancé de son cycle de vie, la découverte apporte de nouvelles informations sur le processus progressif de désintégration orbitale planétaire. De nombreux mondes, y compris la Terre, devraient connaître la mort des étoiles au cours des 5 milliards d’années à venir. Kepler-1568b est une exoplanète avec moins de 3 millions d’années.
Le premier auteur Shreyas Vissapragada a déclaré : "Nous avons déjà détecté des preuves d'exoplanètes en spirale vers leur stars, mais nous n'avons jamais vu une telle planète autour d'un étoile évoluée. »
« Pour les étoiles semblables au soleil, « évoluées » fait référence à celles qui ont fusionné toutes leurs l'hydrogène en hélium et sont passés à la prochaine étape de leur vie. Dans ce cas, l’étoile a commencé à se développer pour devenir une sous-géante. La théorie prédit que les étoiles évoluées sont très efficaces pour extraire l’énergie des orbites de leurs planètes, et nous pouvons désormais tester ces théories avec des observations. »
L’exoplanète malheureuse est connue sous le nom de Kepler-1658b. Sa découverte a été rendue possible grâce au télescope spatial Kepler, une mission révolutionnaire de chasse aux planètes qui a débuté en 2009. En tant que premier candidat pour une nouvelle exoplanète que Kepler ait jamais vu, il a reçu le nom de KOI 4.01, ou le 4ème objet de intérêt découvert par Kepler.
KOI 4.01 a été initialement rejeté comme un faux positif. Avant que les scientifiques ne réalisent que les données ne correspondaient pas au modèle, ils pensaient modéliser un Objet de la taille de Neptune autour d'une étoile de la taille d'un soleil ; une décennie s'écoulerait pendant qu'il observait des ondes sismiques traversant son étoile. Après que les scientifiques eurent démontré que la planète et son étoile étaient bien plus grandes qu'on ne le pensait initialement, l'objet fut officiellement ajouté en tant que 1658ème objet au catalogue de Kepler.
Kepler-1658b est ce qu'on appelle un Jupiter chaud. Cette distance pour Kepler-1658b ne représente qu'un huitième de la distance entre notre Dimanche et Mercure, qui a l'une de ses orbites les plus proches. Kepler-1658b orbite autour de son étoile en seulement 3.8 jours, contrairement à l'orbite de Mercure de 88 jours.
Kepler-1658b a environ 2 milliards d'années et se trouve dans le dernier 1 % de sa vie. Son étoile a atteint le stade de son cycle de vie stellaire où elle a commencé à croître, comme le fait notre Soleil, et est entrée dans ce que les astronomes appellent une phase sous-géante. La structure centrale des étoiles évoluées, par opposition à étoiles riches en hydrogène comme notre Soleil, devrait plus facilement entraîner la dissipation de l'énergie de marée reçue des orbites des planètes hébergées, selon les prédictions théoriques. En conséquence, le processus de désintégration orbitale s’accélérerait, ce qui simplifierait l’examen d’une échelle de temps pertinente pour les humains.
La désintégration orbitale et les collisions sont inévitables pour Jupiters chauds et d'autres planètes proches de leur Soleil. Mais comme le processus est extrêmement progressif, il s’avère difficile de surveiller la façon dont les exoplanètes circulent dans les égouts de leurs étoiles hôtes. Selon l'analyse actuelle, la période orbitale de Kepler-1658 b diminue de 131 millisecondes (millièmes de seconde) par an.
Les scientifiques ont noté, « Détecter ce déclin a nécessité de nombreuses années d’observation attentive. La montre a commencé avec Kepler et a été reprise par le Hale Telescope de l'Observatoire Palomar en Californie du Sud et, enfin, par le Transiting Exoplanet Survey Telescope, ou TESS, lancé en 2018. Les trois instruments ont capturé les transits, terme désignant le moment où une exoplanète traverse le monde. face de son étoile et provoque un très léger atténuation de la luminosité de l'étoile. Au cours des 13 dernières années, l'intervalle entre les transits de Kepler-1658 b a diminué légèrement mais régulièrement.
"Le même phénomène responsable de la montée et de la baisse quotidiennes des océans sur Terre : les marées."
« Les tiraillements déforment la forme de chaque corps et de l'énergie est libérée à mesure que la planète et l'étoile réagissent à ces changements. En fonction des distances qui les séparent, de leurs tailles et de leurs taux de rotation, ces interactions de marée peuvent avoir pour conséquence que les corps se repoussent les uns les autres — c'est le cas de la Terre et de la Lune qui tourne lentement vers l'extérieur — ou vers l'intérieur, comme avec Kepler-1658b vers son étoile."
"De nombreux chercheurs ne comprennent toujours pas cette dynamique, en particulier dans les scénarios étoile-planète, c'est pourquoi les astrophysiciens sont impatients d'en apprendre davantage sur le système Kepler-1658."
Ashley Chontos, chercheuse postdoctorale Henry Norris Russell en astrophysique à Princeton a affirmé Valérie Plante., "Même si physiquement, le système de cette exoplanète est très différent de notre système solaire – notre maison – il peut encore nous en dire beaucoup sur l'efficacité de ces processus de dissipation des marées et sur la durée de survie de ces planètes."
Journal de référence:
- Shreyas Vissapragada et coll. La possible disparition du premier système planétaire de Kepler par les marées. Les lettres du journal astrophysique. EST CE QUE JE: 10.3847/2041-8213/aca47e
