« Nous avons trouvé ce qui est très probablement le système avec le plus de planètes découvert jusqu’à présent » déclare Christophe Lovis, le premier auteur de l’article présentant ce résultat. « Cette remarquable découverte met également en évidence le fait que nous entrons maintenant dans une nouvelle ère de la recherche des exoplanètes : l’étude de systèmes planétaires complexes et plus seulement celle de planètes individuelles. L’étude des mouvements planétaires de ce nouveau système révèle des interactions gravitationnelles complexes entre les planètes et nous donne des indications sur l’évolution de ce système sur le long terme. »

Cette équipe d’astronomes a utilisé le spectrographe HARPS installé sur le télescope de 3,6 mètres de l’ESO à La Silla au Chili pour étudier pendant six ans l’étoile semblable au Soleil, HD 10180, située à 127 années-lumière de la Terre dans la constellation australe de l’Hydre mâle (le Serpent de Mer). L’instrument HARPS, dont la stabilité des mesures et la grande précision sont inégalées, est le meilleur chasseur de planètes au monde.

Grâce aux 190 mesures individuelles d’HARPS, ces astronomes ont détecté un infime mouvement d’avant en arrière de l’étoile dû à l’attraction gravitationnelle complexe de cinq planètes ou plus. Les cinq signaux les plus forts correspondent à des planètes de masse semblable à Neptune – entre 13 et 25 masses terrestres – en orbite autour de l’étoile avec des périodes allant de 6 à 600 jours. Les distances qui séparent ces planètes de leur étoile vont de 0,06 à 1,4 fois la distance Terre-Soleil.

« Nous avons également de bonnes raisons de penser que deux autres planètes sont présentes, » précise Christophe Lovis. L’une des deux devrait être une planète de type Saturne (avec une masse minimum de 65 masses terrestres) tournant autour de l’étoile en 2200 jours. L’autre devrait être la planète la moins massive jamais découverte avec une masse d’environ 1,4 fois celle de la Terre. Elle est très proche de son étoile, à seulement 2 % de la distance Terre-Soleil. Une année sur cette planète durerait seulement 1,8 jour terrestre.

« Cet objet provoque un vacillement de son étoile de seulement 3 km/heure – plus lent que la vitesse d’une personne qui marche – et ce mouvement est très difficile à mesurer, » précise Damien Ségransan, un membre de l’équipe. S’il était confirmé, cet objet serait un autre exemple de planète rocheuse chaude, similaire à Corot-7b.

Ce tout nouveau système planétaire découvert autour de HD 10180 est unique pour plusieurs raisons. Premièrement, avec au moins cinq planètes de type Neptune réparties sur une distance correspondant à l’orbite de mars, La région interne de ce système est plus peuplée que celle de notre Système Solaire et on y trouve beaucoup plus de planètes massives. De plus, ce système n’a probablement pas de planète géante gazeuse de type Jupiter. Et de plus, toutes les planètes semblent avoir une orbite pratiquement circulaire.

Jusqu’à présent, les astronomes connaissaient quinze systèmes avec au moins trois planètes. Le dernier détenteur du record était 55 Cancri qui contenait cinq planètes dont deux étaient des planètes géantes. « Les systèmes de planètes de faible masse comme celles autour de HD 10180 se révèlent être assez courants, mais l’histoire de leur formation reste un puzzle, » dit Christophe Lovis.

En utilisant cette nouvelle découverte ainsi que des données d’autres systèmes planétaires, les astronomes ont trouvé un équivalent à la loi de Titius-Bode qui existe dans notre Système Solaire : la distance qui sépare les planètes de leur étoile semble suivre un schéma régulier. « Ceci pourrait être une signature du processus de formation de ces systèmes planétaires, » précise Michel Mayor, qui fait également partie de cette équipe.

En étudiant ces systèmes, ces astronomes ont découvert un autre résultat important : il y a une relation entre la masse d'un système planétaire et la masse et le contenu chimique de son étoile. Tous les systèmes planétaires très massifs ont été trouvés autour d’étoiles massives et riches en métaux alors que les quatre systèmes ayant les masses les plus petites ont été trouvés autour d’étoiles de plus faible masse et pauvres en métaux. De telles propriétés confirment les modèles théoriques en vigueur.

Cette découverte est annoncée aujourd’hui dans le cadre du colloque international «Detection and dynamics of transiting exoplanets » à l’Observatoire de Haute Provence en France.

source: ESO

« Nous avons trouvé ce qui est très probablement le système avec le plus de planètes découvert jusqu’à présent » déclare Christophe Lovis, le premier auteur de l’article présentant ce résultat. « Cette remarquable découverte met également en évidence le fait que nous entrons maintenant dans une nouvelle ère de la recherche des exoplanètes : l’étude de systèmes planétaires complexes et plus seulement celle de planètes individuelles. L’étude des mouvements planétaires de ce nouveau système révèle des interactions gravitationnelles complexes entre les planètes et nous donne des indications sur l’évolution de ce système sur le long terme. »

Cette équipe d’astronomes a utilisé le spectrographe HARPS installé sur le télescope de 3,6 mètres de l’ESO à La Silla au Chili pour étudier pendant six ans l’étoile semblable au Soleil, HD 10180, située à 127 années-lumière de la Terre dans la constellation australe de l’Hydre mâle (le Serpent de Mer). L’instrument HARPS, dont la stabilité des mesures et la grande précision sont inégalées, est le meilleur chasseur de planètes au monde.

Grâce aux 190 mesures individuelles d’HARPS, ces astronomes ont détecté un infime mouvement d’avant en arrière de l’étoile dû à l’attraction gravitationnelle complexe de cinq planètes ou plus. Les cinq signaux les plus forts correspondent à des planètes de masse semblable à Neptune – entre 13 et 25 masses terrestres – en orbite autour de l’étoile avec des périodes allant de 6 à 600 jours. Les distances qui séparent ces planètes de leur étoile vont de 0,06 à 1,4 fois la distance Terre-Soleil.

« Nous avons également de bonnes raisons de penser que deux autres planètes sont présentes, » précise Christophe Lovis. L’une des deux devrait être une planète de type Saturne (avec une masse minimum de 65 masses terrestres) tournant autour de l’étoile en 2200 jours. L’autre devrait être la planète la moins massive jamais découverte avec une masse d’environ 1,4 fois celle de la Terre. Elle est très proche de son étoile, à seulement 2 % de la distance Terre-Soleil. Une année sur cette planète durerait seulement 1,8 jour terrestre.

« Cet objet provoque un vacillement de son étoile de seulement 3 km/heure – plus lent que la vitesse d’une personne qui marche – et ce mouvement est très difficile à mesurer, » précise Damien Ségransan, un membre de l’équipe. S’il était confirmé, cet objet serait un autre exemple de planète rocheuse chaude, similaire à Corot-7b.

Ce tout nouveau système planétaire découvert autour de HD 10180 est unique pour plusieurs raisons. Premièrement, avec au moins cinq planètes de type Neptune réparties sur une distance correspondant à l’orbite de mars, La région interne de ce système est plus peuplée que celle de notre Système Solaire et on y trouve beaucoup plus de planètes massives. De plus, ce système n’a probablement pas de planète géante gazeuse de type Jupiter. Et de plus, toutes les planètes semblent avoir une orbite pratiquement circulaire.

Jusqu’à présent, les astronomes connaissaient quinze systèmes avec au moins trois planètes. Le dernier détenteur du record était 55 Cancri qui contenait cinq planètes dont deux étaient des planètes géantes. « Les systèmes de planètes de faible masse comme celles autour de HD 10180 se révèlent être assez courants, mais l’histoire de leur formation reste un puzzle, » dit Christophe Lovis.

En utilisant cette nouvelle découverte ainsi que des données d’autres systèmes planétaires, les astronomes ont trouvé un équivalent à la loi de Titius-Bode qui existe dans notre Système Solaire : la distance qui sépare les planètes de leur étoile semble suivre un schéma régulier. « Ceci pourrait être une signature du processus de formation de ces systèmes planétaires, » précise Michel Mayor, qui fait également partie de cette équipe.

En étudiant ces systèmes, ces astronomes ont découvert un autre résultat important : il y a une relation entre la masse d'un système planétaire et la masse et le contenu chimique de son étoile. Tous les systèmes planétaires très massifs ont été trouvés autour d’étoiles massives et riches en métaux alors que les quatre systèmes ayant les masses les plus petites ont été trouvés autour d’étoiles de plus faible masse et pauvres en métaux. De telles propriétés confirment les modèles théoriques en vigueur.

Cette découverte est annoncée aujourd’hui dans le cadre du colloque international «Detection and dynamics of transiting exoplanets » à l’Observatoire de Haute Provence en France.

source: ESO