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Une découverte rare : un "Neptune chaud" autour d'une étoile bleue brillante : offre des indices sur la pénurie de Neptunes chauds :

Au cours des 25 dernières années, les astronomes ont trouvé des milliers d’exoplanètes autour des étoiles de notre galaxie, mais furthermore de 99 % d’entre elles orbitent autour d’étoiles additionally petites, des naines rouges aux étoiles légèrement in addition massives que notre soleil, qui est considéré comme une étoile de taille moyenne..

Peu ont été découvertes autour d’étoiles encore as well as massives, telles que les étoiles de type A – des étoiles bleues brillantes deux fois as well as grandes que le soleil – et la plupart des exoplanètes observées ont la taille de Jupiter ou additionally. Certaines des étoiles les plus brillantes du ciel nocturne, telles que Sirius et Vega, sont des étoiles de form A.

Université de Californie, Berkeley, les astronomes signalent maintenant une nouvelle planète de la taille de Neptune – appelée Hd 56414 b – autour de l’une de ces étoiles de sort A à combustion chaude, mais de courte durée, et donnent un indice sur la raison pour laquelle si peu de gaz des géantes furthermore petites que Jupiter ont été observées autour des 1% d’étoiles les additionally brillantes de notre galaxie.

Les méthodes actuelles de détection d’exoplanètes trouvent plus facilement des planètes avec des périodes orbitales courtes et rapides autour de leurs étoiles, mais cette planète nouvellement découverte a une période orbitale additionally longue que la plupart découvertes à ce jour. Les chercheurs suggèrent qu’une planète de la taille de Neptune as well as facile à trouver et moreover proche d’une étoile brillante de variety A serait rapidement dépouillée de son gaz par le rayonnement stellaire dur et réduite à un noyau indétectable.

Bien que cette théorie ait été proposée pour expliquer les soi-disant déserts chauds de Neptune autour d’étoiles furthermore rouges, on ne savait pas si cela s’étendait aux étoiles as well as chaudes – les étoiles de kind A sont approximativement 1,5 à 2 fois furthermore chaudes que le soleil – en raison de la pénurie de planètes. connue autour de certaines des étoiles les in addition brillantes de la galaxie.

“C’est l’une des furthermore petites planètes que nous connaissions autour de ces étoiles vraiment massives”, a déclaré Steven Giacalone, étudiant diplômé de l’UC Berkeley. “En fait, c’est l’étoile la furthermore chaude que nous connaissions avec une planète as well as petite que Jupiter. Cette planète est intéressante d’abord et avant tout parce que ces types de planètes sont vraiment difficiles à trouver, et nous n’allons probablement pas en trouver beaucoup comme elles dans le un avenir prévisible.”

Désert chaud de Neptune

La découverte de ce que les chercheurs appellent un “Neptune chaud” juste à l’extérieur de la zone où la planète aurait été dépouillée de son gaz suggère que les étoiles brillantes de style A peuvent avoir de nombreux noyaux invisibles dans la zone chaude de Neptune qui attendent d’être découverts grâce à des procedures moreover sensibles.

“Nous pourrions nous attendre à voir un empilement de noyaux neptuniens restants à de courtes périodes orbitales” autour de ces étoiles, ont conclu les chercheurs dans leur report.

La découverte ajoute également à notre compréhension de l’évolution des atmosphères planétaires, a déclaré Courtney Dressing, professeur adjoint d’astronomie à l’UC Berkeley.

“Il y a une grande concern sur la façon dont les planètes conservent leur atmosphère au fil du temps”, a déclaré Dressing. “Lorsque nous examinons des planètes moreover petites, examinons-nous l’atmosphère avec laquelle elle s’est formée lorsqu’elle s’est formée à l’origine à partir d’un disque d’accrétion ? Examinons-nous une atmosphère qui a été dégazée de la planète au fil du temps ? Si nous sommes capables regarder des planètes recevant différentes quantités de lumière de leur étoile, en particulier différentes longueurs d’onde de lumière, ce que les étoiles A nous permettent de faire — cela nous permet de changer le rapport des rayons X à la lumière ultraviolette — alors nous pouvons essayez de voir exactement comment une planète preserve son atmosphère au fil du temps.”

Selon Dressing, il est bien établi que les planètes hautement irradiées de la taille de Neptune en orbite autour d’étoiles moins massives semblables au soleil sont moreover rares que prévu. Mais on ne sait pas si cela vaut pour les planètes en orbite autour d’étoiles de style A motor vehicle ces planètes sont difficiles à détecter.

Et une étoile de form A est un animal différent des petites naines F, G, K et M. Les planètes proches en orbite autour d’étoiles de kind solaire reçoivent de grandes quantités de rayons X et de rayonnement ultraviolet, mais les planètes proches en orbite autour d’étoiles de sort A subissent beaucoup plus de rayonnement proche ultraviolet que le rayonnement X ou le rayonnement ultraviolet extrême.

“Déterminer si le désert chaud de Neptune s’étend également aux étoiles de form A donne un aperçu de l’importance du rayonnement proche ultraviolet dans la gestion de l’échappement atmosphérique”, a-t-elle déclaré. “Ce résultat est essential pour comprendre la physique de la perte de masse atmosphérique et étudier la formation et l’évolution des petites planètes.”

La planète High definition 56414 b a été détectée par la mission TESS de la NASA alors qu’elle transitait par son étoile, Hd 56414. Dressing, Giacalone et leurs collègues ont confirmé que High definition 56414 était une étoile de variety A en obtenant des spectres avec le télescope de 1,5 mètre exploité par le Compact and Consortium SMARTS (Moderate Aperture Investigate Telescope System) à Cerro Tololo au Chili.

La planète a un rayon de 3,7 fois celui de la Terre et orbite autour de l’étoile tous les 29 jours à une distance égale à approximativement un quart de la distance entre la Terre et le soleil. Le système a environ 420 millions d’années, bien moreover jeune que l’âge de 4,5 milliards d’années de notre soleil.

Les chercheurs ont modélisé l’effet que le rayonnement de l’étoile aurait sur la planète et ont conclu que, bien que l’étoile puisse lentement grignoter son atmosphère, elle survivrait probablement pendant un milliard d’années – au-delà du place auquel l’étoile est attendue. s’éteindre et s’effondrer, produisant une supernova.

“Il y a cet équilibre entre la masse centrale de la planète et le gonflement de l’atmosphère”, a-t-il déclaré. “Pour les planètes de la taille de Jupiter ou as well as, la planète est suffisamment large pour s’accrocher gravitationnellement à son atmosphère gonflée. Lorsque vous descendez vers des planètes de la taille de Neptune, l’atmosphère est toujours gonflée, mais la planète n’est pas aussi significant, donc ils peuvent perdre leurs atmosphères plus facilement.”

Giacalone et Dressing continuent de rechercher d’autres exoplanètes de la taille de Neptune autour d’étoiles de kind A, dans l’espoir d’en trouver d’autres dans ou à proximité du désert chaud de Neptune, pour comprendre où ces planètes se forment dans le disque d’accrétion pendant la development des étoiles, qu’elles se déplacent vers l’intérieur ou vers l’intérieur. vers l’extérieur au fil du temps, et comment leurs atmosphères évoluent.

Le travail a été soutenu par un prix FINESST de la NASA (80NSSC20K1549) et de la Fondation David et Lucile Packard (2019-69648).