Un système voisin héberge la première planète de la taille de la Terre découverte par le satellite Transiting Exoplanets Survey de la NASA, ainsi qu'un monde chaleureux de la taille d'un sous-Neptune, selon un nouvel article d'une équipe d'astronomes qui comprend Johanna Teske de Carnegie, Paul Butler, Steve Shectman, Jeff Grue, et Sharon Wang.

Leurs travaux sont publiés dans le Lettres de revues astrophysiques .

"C'est tellement excitant que TESS, lancé il y a à peine un an, change déjà la donne dans le domaine de la chasse aux planètes, " dit Teske, qui est le deuxième auteur de l'article. "Le vaisseau spatial surveille le ciel et nous collaborons avec la communauté de suivi TESS pour signaler des cibles potentiellement intéressantes pour des observations supplémentaires à l'aide de télescopes et d'instruments au sol."

Un tel outil, le spectrographe Planet Finder sur le télescope Magellan II à l'observatoire Carnegie de Las Campanas au Chili, était un élément crucial de cet effort. Il a permis de confirmer la nature planétaire du signal TESS, et mesurer la masse du sous-Neptune nouvellement découvert.

Le PFS, construit par Shectman et Crane à l'aide d'une méthode mise au point par Butler et ses collaborateurs, fonctionne à l'aide d'une technique appelée méthode de la vitesse radiale, qui est actuellement le seul moyen pour les astronomes de mesurer les masses des planètes individuelles. Sans masses connues, il est très difficile de déterminer la densité d'une planète ou sa composition chimique générale.

Cette méthode tire parti du fait que non seulement la gravité d'une étoile influence la planète en orbite, mais la gravité de la planète affecte également l'étoile à son tour. Le PFS permet aux astronomes de détecter ces minuscules oscillations que la gravité de la planète induit dans l'orbite de l'étoile.

« PFS est l'un des seuls instruments de l'hémisphère sud à pouvoir effectuer ce type de mesures, " Teske a ajouté. " Alors, ce sera une partie très importante de la caractérisation plus poussée des planètes trouvées par la mission TESS. »

Avec une orbite qui prend environ 36 jours, le sous-Neptune, HD 21749b, a la plus longue période de toutes les découvertes TESS publiées à ce jour. En raison de la technique utilisée par TESS, il est prévu que la plupart des planètes découvertes par la mission auront des périodes orbitales de moins de 10 jours, donc HD 21749b est inhabituel à cet égard. En réalité, cela a également fait de la détection de la planète dans les données TESS un défi supplémentaire.

"Il y avait pas mal de travail de détective impliqué, et les bonnes personnes étaient là au bon moment, " a déclaré l'auteur principal Diana Dragomir de l'Institut Kavli du MIT pour l'astrophysique et la recherche spatiale. " Mais nous avons eu de la chance, et nous avons capté les signaux, et ils étaient vraiment clairs."

Son étoile hôte a environ 80% de la masse de notre Soleil et se trouve à environ 53 années-lumière de la Terre. HD 21749b a environ 23 fois la masse de la Terre et un rayon d'environ 2,7 fois celui de la Terre. Sa densité indique que la planète a une atmosphère substantielle mais n'est pas rocheuse, Cela pourrait donc potentiellement aider les astronomes à comprendre la composition et l'évolution des atmosphères plus froides des planètes sous-Neptune.

Excitant, la planète sous-Neptune de plus longue période dans ce système n'est pas seule. Il a une planète sœur, HD 21749c, qui met environ huit jours pour orbiter autour de l'étoile hôte et est beaucoup plus petite, de taille similaire à celle de la Terre.

"Mesurer la masse et la composition exactes d'une si petite planète sera un défi, mais important pour comparer HD 21749c à la Terre, " a déclaré Wang. " L'équipe PFS de Carnegie continue de collecter des données sur cet objet avec cet objectif en tête. "

Grâce à TESS, les astronomes pourront mesurer les masses, compositions atmosphériques, et d'autres propriétés de nombreuses exoplanètes plus petites pour la première fois. Bien que les petites exoplanètes soient courantes dans notre galaxie, il y a encore beaucoup à apprendre sur leur diversité et sur leur comparaison avec les planètes de notre propre système solaire.

"Pour les étoiles très proches et très brillantes, nous nous attendions à trouver jusqu'à deux douzaines de planètes de la taille de la Terre, " dit Dragomir. " Et nous y voilà, ce serait notre premier, et c'est une étape importante pour TESS. Il ouvre la voie à la recherche de planètes plus petites autour d'étoiles encore plus petites, et ces planètes peuvent potentiellement être habitables."