Cette illustration montre où résident les planètes géantes par rapport à leurs étoiles hôtes. Résultats récents du California Legacy Survey, dans laquelle des centaines d'étoiles et de planètes ont été étudiées, révèlent que les planètes géantes autour d'autres étoiles ont tendance à orbiter entre 1 et 10 unités astronomiques (UA) de leurs étoiles. Une UA est la distance entre la Terre et le Soleil. Les résultats sont représentés dans ce graphique, de telle sorte que les bâtiments les plus hauts montrent où la plupart des planètes géantes ont tendance à « vivre » par rapport à leurs étoiles, c'est à dire., dans la zone comprise entre 1 et 10 UA de leurs étoiles. Des planètes géantes résidant très près de leurs étoiles, familièrement connu sous le nom de « Jupiters chauds, ” reçoivent une abondance de lumière et de chaleur de leurs étoiles hôtes proches, et se parent ainsi de lunettes de soleil. Les géants plus éloignés reçoivent beaucoup moins de lumière de leurs étoiles hôtes et sont donc plus froids et représentés avec des chapeaux et des cache-oreilles. Crédit :California Legacy Survey/T. Pyle (Caltech/IAPC)
Les astronomes actuels et anciens de l'Institut d'astronomie de l'Université d'Hawaï (IfA) ont terminé une étude collaborative massive visant à déterminer si la plupart des systèmes solaires de l'univers sont similaires au nôtre. Avec l'aide de l'observatoire W. M. Keck sur Maunakea à Hawai'i, le recensement planétaire de 30 ans a cherché à trouver où les planètes géantes ont tendance à résider par rapport à leurs étoiles hôtes.
Dans notre système solaire, les planètes géantes - Jupiter et Saturne - se trouvent dans les régions extérieures froides, tandis que les planètes plus petites ont tendance à orbiter plus près du Soleil. La Terre vit dans une zone tropicale intermédiaire bien adaptée à la vie, à une distance de 1 UA (unité astronomique) du Soleil. Jupiter est à environ 5 UA du Soleil, et Saturne est à 9 UA. Une UA, la distance de la Terre à notre Soleil, est d'environ 93 millions de miles.
"Dynamiquement parlant, Jupiter et Saturne sont les VIP - Very Important Planets - du système solaire, " a déclaré Lauren Weiss, boursière postdoctorale d'IfA Parrent. " On pense qu'ils ont façonné l'assemblage des planètes terrestres, potentiellement retarder la croissance de Mars et projeter des comètes aquifères vers la Terre."
Nous sommes normaux
De nouvelles données révèlent que, en moyenne, il y a 14 planètes géantes froides pour 100 étoiles dans la galaxie, Ainsi, bien que le système solaire ne soit pas le type de système planétaire le plus courant dans la galaxie, il est bien représenté. Le nombre de planètes géantes détectées autour des étoiles proches suggère que des milliards de planètes géantes résident dans la Voie lactée.
Les chercheurs ont également découvert que les planètes géantes ont tendance à résider à environ 1 à 10 UA de leurs étoiles hôtes, une région principalement glacée située au-delà des zones tempérées de ces étoiles.
L'équipe de recherche comprenait Weiss, ancien étudiant diplômé de l'IfA BJ Fulton, et l'ancien professeur de l'IfA Andrew Howard, qui est maintenant professeur d'astronomie au Caltech. Fulton, maintenant chercheur au centre d'astronomie de Caltech, a reçu le prix Robert J. Trumpler 2018 de la Société astronomique du Pacifique, reconnaissant son doctorat. travail de thèse sur la distribution des masses planétaires extrasolaires comme étant exceptionnellement importantes pour l'astronomie.
La nouvelle recherche est rapportée dans deux articles de revues acceptés pour publication dans le Supplément du Journal d'Astrophysique . Lee Rosenthal, un étudiant diplômé de Caltech qui travaille avec Howard, est l'auteur principal d'une étude, et Fulton est l'auteur principal du deuxième article.
e graphique des données recueillies par le California Legacy Survey indique que la plupart des planètes géantes de la galaxie ont tendance à résider à environ 1 à 10 unités astronomiques (UA) de leurs étoiles hôtes. Une UA est définie comme la distance de la Terre à notre soleil, ou environ 93 millions de milles. Ceci est similaire à ce que nous voyons dans notre propre système solaire :orbites terrestres à 1 UA; Jupiter est situé à environ 5 UA et Saturne à 9 UA. Crédit :California Legacy Survey/T. Pyle (Caltech/IAPC)
Maunakea joue un rôle clé dans la collecte de données
Les chercheurs ont observé 719 étoiles semblables au soleil pendant plus de trois décennies, trouver 177 planètes, dont 14 qui ont été récemment découverts. Les planètes ont des masses comprises entre un centième et 20 fois la masse de Jupiter.
Le projet, appelé California Legacy Survey, originaire du Golden State dans les années 1990; la moitié des données ont été obtenues à l'aide du spectromètre à échelle haute résolution (HIRES) de l'observatoire Keck. Il s'agit de la plus longue étude d'exoplanètes à ce jour.
Rosenthal explique que l'enquête a été conçue pour être impartiale en sélectionnant soigneusement des étoiles aléatoires, "comme si vous pouviez mettre votre main dans un sac d'étoiles et en retirer une planète au hasard." Travailler sur ce projet dans le cadre de son doctorat. thèse, Rosenthal dit qu'il était "humilieux de travailler sur un projet de 30 ans où certaines des données sont plus anciennes que moi".
Dans notre système solaire, nous avons aussi des planètes un peu plus petites que Jupiter et Saturne, Uranus et Neptune, qui sont situés au-delà de Saturne. Le California Legacy Survey n'est pas sensible aux planètes de cette taille et à cette distance.
"Bien que nous ne puissions pas détecter des planètes plus petites similaires à Neptune et Uranus qui sont très éloignées de leurs étoiles, nous pouvons en déduire que les grandes géantes gazeuses comme Jupiter et Saturne sont extrêmement rares dans les régions ultrapériphériques de la plupart des systèmes exoplanétaires, " expliqua Fulton.
"Cette enquête est un excellent point de départ pour de futurs instruments sensibles à des planètes de la taille de la Terre, " dit Howard, qui dirige un tel instrument de pointe, le Keck Planet Finder, qui devrait être expédié à l'observatoire de Keck en 2022.
La collaboration comprenait des chercheurs de l'IfA, Caltech, et l'Université de Californie, et principalement utilisé l'observatoire Keck et les télescopes Shane et Automated Planet Finder à l'observatoire Lick, près de San José, Californie.
L'équipe prévoit de continuer à passer au crible les données pour de nouveaux modèles et indices pour aider à comprendre les caractéristiques et la formation d'autres systèmes stellaires, ainsi que notre propre système solaire. Ils attendent également avec impatience les enquêtes de nouvelle génération.
Le premier article de la série, dirigé par Rosenthal, est intitulé "The California Legacy Survey I. A Catalogue of 177 Planets from Precision Radial Velocity Monitoring of 719 Nearby Stars Over Three Decades". Le deuxième article de la série, dirigé par Fulton, est intitulé "California Legacy Survey II. Occurrence of Giant Planets Beyond the Ice Line."
