Une flèche au bas de l'image indique l'âge du système augmentant vers la droite de l'image de 1 à 10 millions d'années, à 10 à 100 millions d'années, à plus de 100 millions d'années. Au milieu de l'image, à gauche (1-10 Millions d'années) il y a une étoile entourée d'un disque de gaz et de poussière. Une planète s'y forme et se rapproche de l'étoile. À 10-100 millions d'années, le disque a disparu et Jupiter chaud est déjà arrivé et se trouve sur une orbite alignée. En haut de la figure, il y a une planète qui se forme dans le disque entre 1 et 10 millions d'années, mais elle se forme plus loin que dans le panneau du bas. Il y a une flèche couvrant toute la section 10-100 millions d'années. À plus de 100 millions d'années, la planète est sur une orbite excentrique et désalignée. Un peu de temps plus tard, l'orbite de la planète est circulaire et mal alignée. Crédit :Jacob Hamer
Depuis la découverte du premier Jupiter chaud en 1995, les astronomes tentent de comprendre comment les exoplanètes brûlantes se sont formées et sont arrivées sur leurs orbites extrêmes. Les astronomes de l'Université Johns Hopkins ont trouvé un moyen de déterminer l'âge relatif des Jupiters chauds en utilisant de nouvelles mesures du vaisseau spatial Gaia, qui suit plus d'un milliard d'étoiles.
Auteur principal Jacob Hamer, un Ph.D. étudiant en physique et astronomie, présentera les résultats cette semaine avec une disponibilité presse à 13h15. Le 13 juin à la conférence de l'American Astronomical Society, qui sera diffusée en direct. Le travail devrait être publié dans Astronomical Journal .
Appelées Jupiter chaudes parce que la première découverte avait à peu près la même taille et la même forme que Jupiter de notre système solaire, ces planètes sont environ 20 fois plus proches de leurs étoiles que la Terre ne l'est du soleil, ce qui fait que ces planètes atteignent des températures de milliers de degrés Celsius.
Les théories existantes sur la formation des planètes ne pouvaient pas expliquer ces planètes, alors les scientifiques ont proposé plusieurs idées sur la façon dont les Jupiters chauds pourraient se former. Initialement, les scientifiques ont proposé que les Jupiters chauds puissent se former plus loin, comme Jupiter, puis migrer vers leur emplacement actuel en raison des interactions avec le disque de gaz et de poussière de leur étoile hôte. Ou il se peut qu'ils se forment plus loin puis migrent beaucoup plus tard - après la disparition du disque - via un processus plus violent et extrême appelé migration à haute excentricité.
"La question de savoir comment ces exoplanètes se forment et atteignent leurs orbites actuelles est littéralement la plus ancienne question de notre sous-domaine et c'est quelque chose à laquelle des milliers d'astronomes ont du mal à répondre depuis plus de 25 ans", a déclaré le co-auteur Kevin Schlaufman, un professeur adjoint qui travaille à l'intersection de l'astronomie galactique et des exoplanètes.
Certains Jupiter chauds ont des orbites bien alignées sur la rotation de leur étoile, comme les planètes de notre système solaire. D'autres ont des orbites mal alignées par rapport aux équateurs de leurs étoiles. Les scientifiques n'ont pas été en mesure de prouver si les différentes configurations étaient le produit d'un processus de formation différent ou d'un processus de formation unique suivi d'interactions de marée entre les planètes et les étoiles. "Sans cette méthode vraiment précise de mesure des âges, il manquait toujours des informations", a déclaré Hamer.
Hamer est l'un des premiers astronomes à utiliser les nouvelles données du satellite Gaia pour étudier l'âge des systèmes d'exoplanètes afin de comprendre comment ils se forment et évoluent. Être capable de déterminer les vitesses - la vitesse directionnelle - des étoiles était essentiel pour déterminer leur âge. Lorsque les étoiles naissent, elles se déplacent de la même manière les unes par rapport aux autres dans la Galaxie. Au fur et à mesure que ces étoiles vieillissent, leurs vitesses deviennent de plus en plus différentes, a déclaré Hamer. Avec cette nouvelle méthode, Hamer a prouvé qu'il existe plusieurs façons de former des Jupiters chauds.
"Un [processus de formation] se produit rapidement et produit des systèmes alignés, et [l'autre] se produit sur des échelles de temps plus longues et produit des systèmes désalignés", a déclaré Hamer. "Mes résultats suggèrent également que dans certains systèmes avec des étoiles hôtes moins massives, les interactions de marée permettent aux Jupiters chauds de réaligner l'axe de rotation de leur étoile hôte pour être aligné avec leur orbite."
De nouvelles données provenant de télescopes terrestres et spatiaux aident les scientifiques à en savoir plus sur les exoplanètes. En avril, des équipes d'astronomes, dont certains de Johns Hopkins, ont rapporté des découvertes sur les atmosphères de Jupiters ultra-chauds rendues possibles grâce aux observations du télescope spatial Hubble. De nouvelles informations sur les saisons sur une planète en dehors de notre système solaire
