Cela a pris le jour de Noël. Juste un aperçu.
Le satellite TESS de la NASA pour l’étude des exoplanètes en transit a repéré une baisse de la lumière des étoiles le 25 décembre 2020. Ce seul transit a lancé une chasse au NGTS-38 b, un monde qui s’avère être près de cinq fois plus massif que Jupiter.
Pendant des années, les astronomes ont poursuivi les planètes en orbite proche de leurs étoiles. Orbites courtes. Transits fréquents. Données faciles.
Celui-ci était différent.
NGTS-38 b prend 180 jours pour terminer une orbite. C’est un “Super-Jupiter”. Le terme implique généralement une masse, pas nécessairement une vitesse, mais ici, la masse pure – combinée à une orbite presque aussi longue que six mois – en fait une valeur statistique aberrante dans la détection de transit.
« Cela a été une découverte incroyable… en trouver une bien plus loin, à 100 jours, c’est une grosse affaire !
En fait, 180 jours. Toby Rodel, l’étudiant au doctorat qui a dirigé la découverte à l’Université Queen’s, ne s’est pas contenté de la trouver. Il l’attendait.
Pourquoi les planètes en transit sur de longues périodes sont si difficiles à attraper
Pensez à la géométrie.
Pour voir une planète via la méthode du transit, elle doit passer directement entre son étoile et la Terre. Si l’orbite est large, ce croisement se produit rarement. Une période de 180 jours signifie que vous pourriez voir un transit tous les six mois.
L’équipe de Rodel a pointé les télescopes Next Generation Transit Survey (NGTS) au Chili vers l’étoile cible pendant plus de 200 nuits consécutives.
Pourquoi?
Pour attraper la queue d’un deuxième transit.
Ils en avaient besoin. Un transit vous donne des estimations de calendrier et de taille. Deux passages confirment la période. Sans cette confirmation, les données ne sont qu’un peut-être.
Mais même avec deux transits, on n’obtient pas de masse. Pas directement.
L’équipe a divisé la lumière de l’étoile pour mesurer de minuscules oscillations. La gravité de la planète attire l’étoile. L’étoile bouge légèrement. En analysant ce mouvement ainsi que les données de transit, ils ont calculé la véritable masse de la planète : 4,5 fois celle de Jupiter.
Son rayon ? Environ 8 % plus grand que celui de Jupiter.
C’est un objet dense. Un géant compact.
L’orbite est bizarre. Et c’est important
La plupart des exoplanètes trouvées de cette façon orbitent étroitement. Ils sont chauds. Ce sont des ambiances dépouillées.
NGTS-38 b est différent.
Son orbite n’est pas un cercle. C’est une ellipse.
À son point le plus proche, elle est à peine plus éloignée de son étoile que la distance entre Mercure et notre Soleil. À son point le plus éloigné, elle est presque aussi éloignée que la Terre du Soleil.
L’étoile hôte est plus grosse et plus chaude que la nôtre, la planète reste donc chaude. Mais il fait plus froid que les Jupiters ultra chauds que nous étudions habituellement.
Pourquoi la température est-elle importante ?
« Cette planète a une température beaucoup plus fraîche… c’est une belle opportunité d’étudier ce qui retient les lunes ou les anneaux. »
C’est le kicker.
La plupart des exoplanètes connues sont trop proches de leurs étoiles pour des systèmes lunaires stables. Les forces des marées les déchirent. NGTS-38 b se trouve plus loin. Sa gravité est forte.
Pourrait-il contenir des lunes ?
Est-ce qu’il pourrait y avoir des anneaux ?
Nous n’avons jamais confirmé non plus en dehors de notre système solaire. S’ils sont là, cette planète pourrait être la meilleure candidate pour le prouver.
Deux équipes. Une planète. Pas de hasard
La science déteste les loups solitaires.
Alors que l’équipe de Rodel publiait ses découvertes dans les Avis mensuels de la Royal Astronomical Society, un groupe distinct dirigé par Felipe Rojas de l’Université Adolfo Ibáñez a identifié le système de manière indépendante.
Ils l’ont appelé TIC-659102228 b.
Même planète. Même méthode. Même résultat.
Rojas a noté la « légère excentricité » et la masse comme caractéristiques clés. Des mondes comme celui-ci préservent les empreintes digitales de leur formation. Elles ne ressemblent pas aux planètes que nous voyons depuis vingt ans.
Le domaine a évolué.
La détection de planètes avec de longues périodes orbitales n’était pas possible lors du premier lancement de Kepler. C’est désormais le cas.
Cela signifie-t-il que nous sommes sur le point de trouver une Terre jumelle ?
Pas tout à fait.
Le professeur Christopher Watson a été clair : « Cette planète n’a rien à voir avec la Terre. »
Mais prouver que nous pouvons détecter des planètes massives sur de larges orbites ? C’est un saut technique. Cela repousse les limites de ce qui est observable.
Ce qui rend le NGTS-38 b unique
Voici la répartition :
- Masse : 4,5x Jupiter.
- Rayon : ~1,08x Jupiter.
- Période orbitale : 180 jours terrestres.
- Excentricité : Modérée (orbite de forme ovale).
- Méthode de détection : Transit + Vitesse radiale (oscillation de l’étoile).
C’est un Super-Jupiter “chaud”. Pas chaud. Pas froid.
Il se situe dans une lacune que nous commençons tout juste à explorer.
La plupart des enquêtes sur les transports en commun filtrent sur de courtes périodes. Ils recherchent des retours sur investissement rapides. NGTS-38 b a forcé l’attente.
Et ça a payé.
Les données sont sorties. La confirmation indépendante est là. La planète est réelle.
Maintenant, nous regardons l’étoile. Nous attendons le prochain transit. Et peut-être, juste peut-être, trouverons-nous l’ombre d’une lune traversant le disque à côté d’elle.
