Ces images montrent certaines des étoiles hôtes de l'exoplanète avec des étoiles compagnes (B, C) qui ont été trouvés au cours du projet. Les images sont des images composites RVB prises avec le télescope d'enquête panoramique et le système de réponse rapide (PanSTARRS) dans le y- (960 nm), i- (760 nm), et la bande g (480 nm). L'image du milieu montre un système d'étoiles triples hiérarchique. Crédit :Mugrauer, PanÉTOILES
La Terre est-elle la seule planète habitable de l'univers ou existe-t-il d'autres mondes quelque part capables de supporter la vie ? Et s'il y en a, à quoi pourraient-ils ressembler ? Afin de répondre à ces questions fondamentales, les scientifiques recherchent dans l'espace des exoplanètes :des mondes lointains qui orbitent autour d'autres étoiles en dehors de notre système solaire.
Plus de 4, 000 exoplanètes sont connues à ce jour, la plupart d'entre eux en orbite autour d'étoiles uniques comme notre Soleil. Aujourd'hui, l'astrophysicien Markus Mugrauer de l'Université Friedrich Schiller d'Iéna a découvert et caractérisé de nombreux nouveaux systèmes d'étoiles multiples contenant des exoplanètes. Les résultats confirment les hypothèses selon lesquelles l'existence de plusieurs étoiles influence le processus par lequel les planètes se forment et se développent. L'étude de Mugrauer, de l'Institut d'astrophysique et de l'Observatoire universitaire de l'Université d'Iéna, a maintenant été publié dans la revue spécialisée renommée Avis mensuels de la Royal Astronomical Society .
Le télescope spatial fournit des données précises
"Les systèmes d'étoiles multiples sont très courants dans notre Voie lactée, " explique Mugrauer. " Si de tels systèmes incluent des planètes, ils intéressent particulièrement l'Astrophysique, parce que les systèmes planétaires qu'ils contiennent peuvent différer de notre système solaire de manière fondamentale. » Pour en savoir plus sur ces différences, Mugrauer a recherché plus de 1, 300 étoiles hôtes exoplanètes avec des exoplanètes en orbite pour voir si elles ont des étoiles compagnons. À cette fin, il a accédé aux données d'observation précises du télescope spatial Gaia, qui est exploité par l'Agence spatiale européenne (ESA).
De cette façon, il a réussi à démontrer l'existence d'environ 200 étoiles compagnons aux étoiles hôtes planétaires qui sont jusqu'à 1, 600 années-lumière du Soleil. A l'aide des données, Mugrauer a également pu caractériser plus en détail les étoiles compagnes et leurs systèmes. Il a découvert qu'il existe à la fois des systèmes étroits avec des distances de seulement 20 unités astronomiques (au) - ce qui dans notre système solaire correspond approximativement à la distance entre le Soleil et Uranus - ainsi que des systèmes avec des étoiles de plus de 9, 000 au les uns des autres.
HIP116454 est une étoile hôte planétaire dans la constellation des Poissons et elle mesure env. 200 années-lumière de la Terre. L'étoile est accompagnée d'une naine blanche (B) nettement plus faible. L'image est une image composite RVB composée d'images prises dans le i- (760 nm), r- (620 nm), et la bande g (480 nm) dans le cadre du Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Crédit :Mugrauer, SDSS
Nains rouges et blancs
Les étoiles compagnes varient également quant à leur masse, température et stade d'évolution. Les plus lourds d'entre eux pèsent 1,4 fois plus que notre Soleil, tandis que les plus légers n'ont que 8 pour cent de la masse du Soleil. La plupart des étoiles compagnes sont de faible masse, des étoiles naines froides qui brillent légèrement en rouge.
Cependant, huit naines blanches ont également été identifiées parmi les faibles compagnons stellaires. Une naine blanche est le noyau brûlé d'une étoile semblable au soleil, qui est à peu près aussi grande que notre Terre, mais moitié moins lourd que notre Soleil. Ces observations montrent que les exoplanètes peuvent en effet survivre au stade évolutif final d'une étoile proche du soleil.
Double, systèmes d'étoiles triples et quadruples avec exoplanètes
La majorité des systèmes stellaires avec des exoplanètes identifiés dans l'étude ont deux étoiles. Cependant, quelque deux douzaines de systèmes stellaires triples hiérarchiques et même un système stellaire quadruple ont été détectés. Dans la gamme des distances étudiées, compris entre 20 et 10 environ, 000 unités astronomiques, un total de 15 pour cent des étoiles étudiées ont au moins une étoile compagne. C'est seulement environ la moitié de la fréquence attendue en général pour les étoiles de type solaire. En outre, les étoiles compagnes détectées montrent des distances environ cinq fois plus grandes que dans les systèmes ordinaires.
Un triple système d'étoiles env. 800 années-lumière de la Terre dans la constellation du Lion avec l'étoile hôte planétaire K2-27 (étoile brillante à gauche). L'image est une image composite RVB prise avec PanSTARRS dans le y- (960 nm), i- (760 nm), et la bande g (480 nm). A sa droite, la première étoile compagne (A) peut être clairement distinguée. Juste en dessous de K2-27 se trouve la deuxième étoile compagne (C) qui brille légèrement en rouge. Crédit :Mugrauer, PanÉTOILES
"Ces deux facteurs pris ensemble pourraient indiquer que l'influence de plusieurs étoiles dans un système stellaire perturbe le processus de formation des planètes ainsi que le développement ultérieur de leurs orbites, " dit Mugrauer. La cause de ceci pourrait être d'abord l'impact gravitationnel d'un compagnon stellaire sur le disque de gaz et de poussière dans lequel les planètes se forment autour de leur étoile hôte. Plus tard, la gravitation du compagnon stellaire influence le mouvement des planètes autour de leur étoile hôte.
Markus Mugrauer souhaite poursuivre le projet plus loin. À l'avenir, trop, la multiplicité des étoiles hôtes planétaires nouvellement découvertes serait étudiée à l'aide des données de la mission Gaia et toutes les étoiles compagnes détectées seraient caractérisées avec précision. "En outre, nous combinerons les résultats avec ceux d'une campagne d'observation internationale, que nous menons actuellement sur le même sujet à l'Observatoire de Paranal de l'Observatoire européen austral au Chili, " a ajouté Mugrauer. " Nous pourrons alors étudier l'influence précise de la multiplicité stellaire sur la formation et le développement des planètes. "
