KOI-351, ses sept exoplanètes… et une exolune?

Catégorie: Exoplanètes, Science citoyenne

EDIT: le système à reçu la dénomination Kepler-90 et j’ai la flemme de modifier tout les liens, donc voici les fiches: l’étoile Kepler-90 , les planètes b, c, d, e, f, g et h.

 

Les médias se désintéressent ils des exoplanètes? L’annonce de la découverte du système planétaire autour de KOI-351 (ou KIC 11442793) est passée presque inaperçue alors qu’il aurait clairement mérité que l’on en parle plus en détails.

L’étoile et ses planètes candidates avaient été remarquées dès 2012 par Natalie Batalha et son équipe. Trois[1], puis six[2] candidats seront identifiés par l’algorithme TPS (Transit Planet Search) des équipes professionnelles. Un septième candidat a été raté par l’algorithme, mais les amateurs du projet collaboratif Planet Hunters ne l’ont pas laissé passer[3]! KOI-351 f, car tel est son nom, devient la troisième planète confirmée découverte grâce aux internautes, les deux premières étant Kepler-64 b (ou PH1 b) et Kepler-86 b (ou PH2 b).

Sept planètes transitant la même étoile, voila un record pour le télescope spatial Kepler, mais également pour la méthode des transits puisque le maximum était de six exoplanètes. Record pour finir pour la recherche des exoplanètes en général, puisque là encore le nombre de planètes confirmées dans le même système n’avait jamais dépassé six. Certes l’étoile HD 10180 pourrait abriter jusqu’à neuf exoplanètes, mais trois d’entre elles ne sont pas encore confirmées[4].

 

Le système planétaire HD 10180 pourrait contenir jusqu’à neuf exoplanètes, soit une de plus que dans notre système solaire.

Le système planétaire de KOI-351 est très hiérarchisé et peut se séparer en trois groupes de planètes.

Les deux planètes les plus proches de leur étoile, KOI-351 b et c sont sans doute des planètes rocheuses à peine plus grosses que la Terre, leurs orbites sont proches d’une résonance 4:5, c’est à dire que lorsque la planète b fait 5 fois le tour de son étoile, la planète c fait environ 4 tours.

Les planètes d, e et f sont des super-terres, vraisemblablement gazeuses (mini-neptunes ou sub-neptunes) de tailles très similaires. Elles sont en quasi résonance 2:3:4, de la même façon, lorsque d fait 4 tours autour de KOI-351, e en fait 3 et f en fait 2.

Et finalement, g et h sont deux géantes gazeuses interagissant beaucoup l’une avec l’autre. Ces interactions sont responsables de modifications orbitales détectables par une légère irrégularité du moment où la planète passe devant son étoile (TTV pour Transit Timing Variations en anglais). L’orbite de la planète g est si perturbée que les TTV peuvent atteindre 25 heures et 45 minutes entre deux transits consécutifs, un record encore une fois. Malgré cette versatilité, le système planétaire est stable dans le temps.

Certains voient dans ce nouveau et passionnant système planétaire une version plus compacte de notre système solaire. En effet on y retrouve un système planétaire interne constitué de planètes de faible masse et de petite taille et un système planétaire externe constitué de géantes gazeuses. Néanmoins les sept astres sont entassés dans un espace à peine plus grand que l’orbite terrestre alors que nos géantes gazeuses sont beaucoup plus éloignées, et plus froides. Le système est également très plat puisque les inclinaisons orbitales des planètes entre elles est inférieur à 1° là ou dans le système Solaire elle peut atteindre 7°.

 

Six courbes de transit pour la planète g. On peut remarquer pour les deux premiers transits une forte asymétrie des données par rapport à la courbe théorique. Sur la courbe du troisième transit on peut observer ce qui peut être interprété comme le transit d’une exolune (flèche). Sur la dernière courbe on peut voir l’énorme décalage du à l’influence gravitationnelle de la planète h (TTV).

Mais ce n’est pas tout, puisque la courbe de transit de la planète g est assez… étrange. Sur certains transits, la courbe est asymétrique, sur une autre on peut voir un minuscule transit… Serait-ce celui d’un satellite naturel?[2] Difficile à dire puisque les caractéristiques de cette candidate sont pour le moins déroutants. Tout d’abord sa taille serait deux fois et demi supérieure à celle de la Terre, ce qui est tout simplement gargantuesque au vu de la dimension des lunes du système solaire qui frisent à peine la taille de Mars. La distance séparant la planète de son hypothétique compagne pose également problème: dans un système planétaire aussi compact elle frise l’instabilité orbitale. Ne nous emballons pas mais gardons ce système en mémoire, nous en entendrons sans doutes encore parler dans l’avenir.

 

Le système de KOI-351 au grand complet (l'échelle n'est pas respectée)

Le système de KOI-351 au grand complet (l’échelle n’est pas respectée)

Cette découverte est annoncée alors que le télescope spatial Kepler est hors service. En effet les données qu’il a recueilli durant ces dernières années n’ont pas finis d’être traitées, de nombreuses annonces sont attendues dans les semaines, mois, et années à venir. Voici un petit aperçu des dernières annonces en date ainsi que des annonces prévues lors de la prochaine conférence qui va avoir lieu  du 4 au 8 novembre au Ames Research Center.

  • En plus de KOI-351 f, les Planet Hunters ont identifié 14 candidats de planètes dans les données de Kepler ne faisant pas partie du catalogue Kepler Objets of Interest (KOI). 5 d’entre eux ont été manqués par TPS et 8 se trouvent dans la zone habitable de leur étoile, mais seraient des géantes gazeuses.[3]
  • Le candidat le plus notable a peut être été découvert autour de KIC 5522786 puisque c’est une étoile de type A, très chaude et large et que l’hypothétique planète est à peine plus grosse que la Terre et suit une orbite de presque deux ans![3]
  • La découverte de KIC12351927 b, une nouvelle neptune circumbinaire sera annoncée le 5 novembre par V. Kostov.[5]
  • Une troisième planète sera annoncée pat J.A. Orosz le même jour autour de Kepler-47, une autre étoile binaire déjà connue.[6]
  • Toujours le même jour, 5 planètes de la taille de Mars seront annoncées autour de l’étoile KOI-3158 par C. Van Laerhoven.[7]

 

    Références

  1. Planetary Candidates Observed by Kepler, III: Analysis of the First 16 Months of Data (N.M. Batalha et al. 2012)
  2. The Planetary System to KIC 11442793: A Compact Analogue to the Solar System (J. Cabrera et al. 2013)
  3. Planet Hunters VI: The First Kepler Seven Planet Candidate System and 13 Other Planet Candidates from the Kepler Archival Data (J.R. Schmitt et al. 2013)
  4. Evidence for 9 planets in the HD 10180 system (Mikko Tuomi 2012)
  5. Hit and miss: a slightly misaligned circumbinary planet KIC12351927b by Veselin Kostov (Johns Hopkins University)
  6. The Confirmation of a Third Planet in the Kepler-47 Circumbinary System by Jerome A. Orosz (San Diego State University)
  7. The high multiplicity systems Gliese 667C and KOI 3158 by Christa Van Laerhoven (The University of Arizona)

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