Une équipe internationale de chercheurs dirigée par Charles Cadieux, Ph.D. étudiant à la Université de Montréal et membre de l'Institut de recherche sur les exoplanètes (iREx), a découvert une exoplanète appelée TOI-1452 b, que l'on pense être une planète océanique. L'exoplanète est légèrement plus grande en taille et en masse que la Terre.
Situé dans la constellation de Draco, à environ 100 années-lumière de la Terre, le exoplanète orbite autour de son étoile appelée TOI-1452. La distance entre l'étoile et la planète est telle que sa température ne serait ni trop chaude ni trop froide pour que de l'eau liquide existe à sa surface. D'après les astronomes, TOI-1452 b est une planète entièrement recouverte d'une épaisse couche d'eau, comme celles de Les lunes de Jupiter et de Saturne.
René Doyon, professeur à l'Université de Montréal et directeur de l'iREx et de l'Observatoire du Mont-Mégantic (OMM) a déclaré : « Je suis extrêmement fier de cette découverte car elle montre le haut calibre de nos chercheurs et de notre instrumentation. Grâce à l'OMM, un instrument spécial conçu dans nos laboratoires appelé SPIRou, et une méthode analytique innovante développée par notre équipe de recherche, nous avons pu détecter cette exoplanète unique en son genre.
L'étoile hôte TOI-1452 est beaucoup plus petite que notre Soleil et est l'une des deux étoiles de taille similaire dans un système binaire. Les deux étoiles tournent l'une autour de l'autre et sont séparées par une si petite distance - 97 unités astronomiques.
Le TESS de la NASA a détecté l'exoplanète. Sur la base du signal TESS, qui a montré une légère diminution de la luminosité tous les 11 jours, les astronomes ont prédit une planète avec un diamètre d'environ 70 % plus grand que celui de la Terre.
Pour les observations de suivi, les astronomes ont utilisé PESTO, une caméra installée sur le télescope de l'OMM.
Cadieux a dit, « L'OMM a joué un rôle crucial pour confirmer la nature de ce signal et estimer le rayon de la planète. Ce n'était pas un contrôle de routine. Nous devions nous assurer que le signal détecté par TESS était causé par une exoplanète encerclant TOI-1452, la plus grande des deux étoiles de ce système binaire.
"La résolution de PESTO est suffisamment élevée pour distinguer les deux objets, et les images ont montré que l'exoplanète orbite autour de TOI-1452, ce qui a été confirmé par des observations ultérieures d'une équipe japonaise."
Les astronomes ont ensuite utilisé SPIRou, un instrument installé sur le télescope Canada-France-Hawaii à Hawaii, pour déterminer la masse de la planète. Après plus de 50 heures d'observation, on a estimé que la planète avait près de cinq fois la masse de la Terre.
L'exoplanète TOI-1452 b serait une monde rocheux comme la Terre, mais son rayon, sa masse et sa densité suggèrent qu'elle diffère de la nôtre.
Les chercheurs Étienne Artigau et Neil Cook, également de l'iREx de l'Université de Montréal, ont joué un rôle crucial dans l'analyse des données. Ils ont développé une puissante méthode d'analyse capable de détecter la planète dans les données collectées avec SPIRou.
Artigau a affirmé Valérie Plante., « La méthode LBL [pour ligne par ligne] ] permet de nettoyer les données obtenues avec SPIRou de nombreux signaux parasites et de révéler la faible signature des planètes comme celle découverte par notre équipe.
Cadieux a dit, "TOI-1452 b est l'un des meilleurs candidats pour une planète océanique que nous ayons trouvé. Son rayon et sa masse suggèrent une densité beaucoup plus faible que prévu pour une planète composée de métal et de roche, comme la Terre.
Mykhaylo Plotnykov et Diana Valencia de l'Université de Toronto sont des spécialistes de la modélisation de l'intérieur des exoplanètes. Leur analyse du TOI-1452 b montre que l'eau peut constituer jusqu'à 30 % de sa masse.
Journal de référence:
- Charles Cadieux, René Doyon et al. TOI-1452 b : SPIRou et TESS révèlent une super-Terre en orbite tempérée transitant par une naine M4. Le journal astronomique 164 96. DOI : 10.3847/1538-3881/ac7cea
