Du Harvard Smithsonian Center for Astrophysics: « An Excentric Hot Neptune »

Centre d'astrophysique de Harvard Smithsonian


Du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Sur les quelque 4 300 exoplanètes confirmées à ce jour, environ dix pour cent sont classées comme «Jupiter chaud». Ce sont des planètes avec des masses comprises entre environ 0,4 et 12 masses de Jupiter et des temps orbitaux inférieurs à environ 110 jours (ce qui signifie qu’elles orbitent près de leur étoile – généralement beaucoup plus près du Soleil que Mercure – et ont des températures de surface chaudes). Un « Neptune chaud » a une masse plus petite qui est plus proche de celle de Neptune, qui est environ vingt fois plus petite que Jupiter, et qui orbite également près de son étoile. Les astronomes étudient non seulement les propriétés des exoplanètes, mais aussi leur évolution dans leurs systèmes planétaires. Hot Jupiter et Hot Neptune sont des énigmes. On s’attend à ce qu’elles se soient formées beaucoup plus loin dans les zones froides de leur système, tout comme les planètes géantes de notre système solaire, puis qu’elles aient migré vers leur emplacement actuel, à proximité. Les preuves à l’appui de cette histoire évolutive doivent être trouvées dans les excentricités des planètes et d’autres indices, mais elles sont difficiles à obtenir.

Les astronomes de la CfA Jonathan Irwin, David Charbonneau et Jennifer Winters étaient membres d’une équipe étudiant l’évolution de la chaude Neptune K2-25, une exoplanète de transit avec une période orbitale de seulement 3,48 jours, une masse estimée à environ sept fois la masse de la Terre. . et une orbite très excentrique (valeur de 0,27; sa distance maximale de l’étoile dépasse sa distance minimale d’environ 70%). K2-25 a l’avantage d’être situé dans un jeune amas d’étoiles dont l’âge est limité à environ 650 millions d’années. Ce jeune âge teste si le mécanisme de migration a le temps de fonctionner, si un tel processus pourrait ou non quitter la planète avec sa grande excentricité observée, et enfin, si une telle jeune étoile hôte pourrait être suffisamment active pour compliquer le ensemble de données avec des points d’étoiles (l’étoile elle-même tourne en 1,88 jour).

L’équipe a analysé vingt-deux transits non consécutifs de la planète obtenus à partir des observatoires au sol MEarth, de la caméra de la mission IRAC / Spitzer et de la mission Kepler, et a modélisé chacun des transits séparément avant de tirer des conclusions ensemble.

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La disposition MEarth-Sud de huit télescopes de 40 cm avec des caméras sensibles à la lumière optique et à la lumière dans le proche infrarouge. Les observations du Neptune K2-25 chaud avec MEarth, IRAC / Spitzer et Kepler ont été utilisées pour confirmer si cette exoplanète a migré vers son emplacement actuel après sa naissance dans les régions externes froides du système. Crédit photo: MEarth Project

Ils estiment que le laps de temps dans lequel une orbite devient circulaire après la migration est d’environ 410 millions d’années, ce qui est à peu près l’âge du système, et que le fait que l’orbite soit excentrique suggère qu’un autre corps la rend peut-être dérangeant. Les scientifiques ont cherché des indices sur d’autres planètes du système qui pourraient être responsables en recherchant des variations dans les courbes de lumière de transit du K2-25, des différences mineures qui résulteraient de leur présence gravitationnelle («variations du temps de transit»). Ils n’en ont pas trouvé. Bien que le résultat laisse place à l’ambiguïté, il est cohérent avec la théorie selon laquelle ce Neptune chaud a migré vers l’intérieur.

Article scientifique:
« Le jeune système planétaire K2-25: restrictions pour les compagnons et les taches d’étoiles »
Le journal astronomique

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le Centre d’astrophysique combine les ressources et les moyens de recherche du Observatoire du Harvard College et le Observatoire astrophysique du Smithsonian sous un seul directeur pour étudier les processus physiques fondamentaux qui déterminent la nature et l’évolution de l’univers. Le Smithsonian Astrophysical Observatory (SAO) est un bureau de la Smithsonian Institution, fondée en 1890. Fondé en 1839, le Harvard College Observatory (HCO) est un centre de recherche du Département des arts et des sciences de l’Université de Harvard et fournit des installations et des installations avec d’autres supports essentiels pour les activités d’enseignement du Département d’astronomie.



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