Excès inattendu de Jupiter chauds au sein d`un amas d`étoiles

Excès inattendu de Jupiter chauds au sein d'un amas d'étoiles
Extrait du Observatoire de Paris centre de recherche et enseignement en astronomie et
astrophysique relevant du Ministère de l'Enseignement supérieur et de la Recherche.
https://www.obspm.fr/exces-inattendu-de-jupiter.html
Excès inattendu de Jupiter
chauds au sein d'un amas
d'étoiles
Date de mise en ligne : lundi 27 juin 2016
Observatoire de Paris centre de recherche et enseignement en astronomie et
astrophysique relevant du Ministère de l'Enseignement supérieur et de la
Recherche.
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Excès inattendu de Jupiter chauds au sein d'un amas d'étoiles
Une équipe scientifique internationale à laquelle contribue un chercheur CNRS de
l'Observatoire de Paris établit une statistique originale : l'amas d'étoiles Messier 67,
contiendrait bien plus de planètes de type « Jupiter chaud » qu'attendu. Cet excès de Jupiter
chauds pourrait s'expliquer par la densité stellaire d'un amas. Ce résultat fait l'objet d'un
article paru dans la revue Astronomy and Astrophysics, en date du 17 juin 2016.
L'amas ouvert Messier 67 se situe à environ 2 500 années-lumière de la Terre dans la constellation du Cancer (le
Crabe) et contient quelque 500 étoiles. Ces étoiles présentent l'intérêt d'avoir le même âge et composition chimique
que le Soleil.
Messier 67 constitue en outre un environnement dense, au sein duquel les étoiles et leurs systèmes planétaires ont
dû se former.
L'amas d'étoiles Messier 67 dans la constellation du Cancer. © ESO, IAU and Sky & Telescope
À l'aide de divers instruments, notamment le spectrographe HARPS à l'Observatoire de La Silla de l'ESO au Chili ou
encore l'instrument SOPHIE qui équipe le télescope de 1,93 m à l'Observatoire de Haute-Provence, une équipe
internationale
d'astronomes collecte, depuis plusieurs années déjà, des mesures très précises concernant un échantillons de 88
étoiles de Messier 67. De l'étude des variations des vitesses radiales des étoiles, peut en effet être déduite la
présence d'un objet massif situé à proximité.
Grâce à cette méthode, deux exoplanètes dans l'amas ouvert Messier 67 ont pu être identifiéee en 2016, venant
s'ajouter aux trois autres déjà connues depuis 2014. Ces objets s'apparentent à Jupiter, avec des masses comprises
entre 0,4 et 2 fois celle de notre planète géante.
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Excès inattendu de Jupiter chauds au sein d'un amas d'étoiles
Vue d'artiste montrant une planète de type "Jupiter chaud", en orbite autour d'une des étoiles de l'amas
Messier 67, dans la constellation du Cancer. © ESO/L. Calçada
Dans cette quête, les chercheurs supposent l'existence de nombreuses autres planètes orbitant d'étoiles dans l'amas
Messier 67, qu'ils considèrent d'ailleurs comme un laboratoire pour sonder les propriétés des exoplanètes et tester la
validité des théories de formation planétaire.
Une statistique surprenante
Dans l'étude publiée le 17 juin 2016 dans la revue Astronomy and Astrophysics, l'équipe scientifique s'est
particulièrement attachée à détecter les signatures de planètes géantes à courtes périodes orbitales, communément
appelé « Jupiter chaud », car elle orbitent à proximité de leur étoile hôte.
Sur trois des étoiles de l'amas, ils sont ainsi parvenus à mettre au jour la signature d'un Jupiter chaud avec des
périodes orbitales inférieures à sept jours. En ce sens, ces objets diffèrent notablement de "notre" Jupiter, dont la
révolution autour du Soleil avoisine les 12 années terrestres et dont la température de surface est inférieure à celle
de la Terre.
L'étude montre que les étoiles hôtes de Jupiter chauds sont plus nombreuses au sein de l'amas Messier 67 qu'en
dehors. Ce résultat s'avère en fait même surprenant : 5% des étoiles de Messier 67 sont entourées de Jupiter
chauds, contre 1% pour les étoiles situées hors amas.
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Excès inattendu de Jupiter chauds au sein d'un amas d'étoiles
Hypothèses sur une migration
Selon les astronomes, il est hautement improbable que ces géantes exotiques se soient formées à l'endroit précis où
nous les détectons aujourd'hui, les conditions régnant à si grande proximité de l'étoile hôte ne favorisant pas la
formation de planètes de type Jupiter. Il semblerait plutôt qu'elles se soient formées à plus grande distance, comme
ce fut probablement le cas de Jupiter, puis qu'elles aient migré en direction de leur étoile hôte.
Jadis froides et distantes, ces exoplanètes géantes sont à présent beaucoup plus chaudes. La raison de leur
migration vers l'intérieur de leur système stellaire pose question.
Plusieurs scenarii sont envisageables. Toutefois, les auteurs attribuent préférentiellement cette migration aux
interactions gravitationnelles avec des étoiles voisines, voire avec des planètes de systèmes solaires voisins.
L'environnement proche peut effectivement avoir un impact non négligeable sur l'évolution d'un système planétaire.
Dans un amas tel que Messier 67, plus densément peuplés en étoiles, et celles-ci situées plus proches les unes des
autres en comparaison avec les étoiles qui ne sont pas situées dans un amas, de telles rencontres seraient bien plus
fréquentes, ce qui expliquerait la densité particulièrement élevée de Jupiter chauds.
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