Les astronomes ont peut-être découvert les origines curieuses des planètes les plus curieuses de l’univers, ce que l’on appelle les «doubles jupiters». L’équipe derrière la recherche espère que leur découverte aidera à trouver plus de ces rares planètes.
Des planètes extra-solaires Jupiter chaudes, ou «exoplanètes», sont des géants de gaz chaud brûlant autour de la taille de Jupiter ou au-dessus de cette orbite si étroitement à leurs étoiles parentales que l’une de leurs années peut durer moins d’un jour de la Terre. Bien que les jupiters chauds soient rares, en orbite uniquement 1% des étoiles, encore plus rares sont des «doubles jupiters chauds». Ces paires d’exoplanet se trouvent dans les systèmes d’étoiles binaires avec une planète en orbite autour de chacune des étoiles jumelles.
C’est un arrangement étrange et que les scientifiques ont tenu à décoder car il semble remettre en question les théories de la formation de la planète. Cette équipe d’astronomes pense qu’ils peuvent avoir la clé de ce puzzle, constatant que l’évolution normale et à long terme des systèmes binaires peut naturellement conduire à la formation d’un Jupiter chaud autour de chaque étoile.
Le processus étudié par l’équipe est connu sous le nom de migration Von Zeipel-Lidov-Kozai (ZLK). Cela pose l’idée que pendant des périodes, des planètes avec des orbites inhabituelles ou des angles orbitaux peuvent être influencés par la gravité d’un autre objet, les conduisant à devenir un Jupiter chaud près de leur étoile parent.
« Le mécanisme ZLK est une sorte de danse », a déclaré le chef d’équipe et astronome de l’Université de Yale, Malena Rice, dans un communiqué. « Dans un système binaire, l’étoile supplémentaire peut façonner et déformer les orbites des planètes, ce qui fait migrer les planètes vers l’intérieur.
« Nous montrons comment les planètes dans les systèmes binaires peuvent subir un processus de migration en miroir, afin que les deux étoiles se retrouvent avec des jupiters chauds. »
Pour parvenir à leur conclusion, Rice et ses collègues ont effectué un certain nombre de simulations de l’évolution des étoiles binaires avec deux planètes en utilisant le groupe de grâce de la Grace Computing au Yale Center for Research Computing avec des données de la Mission d’exoplanet de la NASA et de la Mission de suivi des étoiles de l’Agence spatiale européenne (ESA).
« Avec le bon code et suffisamment de puissance de calcul, nous pouvons explorer comment les planètes évoluent sur des milliards d’années – des mouvements qu’aucun humain ne pouvait surveiller dans une vie, mais cela pourrait encore laisser des empreintes à observer », a déclaré le chercheur de Yale, Yurou Liu.
La conséquence inattendue des recherches de l’équipe est qu’elle rend les modèles de formation de planète beaucoup plus intéressants.
« Nous nous attendrions à ce que les planètes géantes se forment loin de leurs étoiles hôtes », a déclaré Liu. « Cela rend les Jupiters chauds à la fois accessibles et mystérieux – et un sujet intéressant à étudier. »
En ce qui concerne la chasse à plus de jupiters chauds doubles, l’équipe suggère de revoir les systèmes binaires dans lesquels un Jupiter chaud a déjà été découvert. La seule prise est: ces étoiles parentales doivent avoir une séparation qui n’est pas trop proche et pas trop loin, mais juste.
« Notre mécanisme proposé fonctionne mieux lorsque les étoiles sont à une séparation modérée », a expliqué le membre de l’équipe et Yale Research Tiger Lu. « Ils doivent être suffisamment éloignés pour que des planètes géantes soient toujours censées se former autour de chaque étoile, mais suffisamment près les autres pour que les deux étoiles s’influencent pendant la durée de vie du système. »
Goldilocks Binary Stars, quelqu’un?
Les recherches de l’équipe ont été publiées le 10 juin dans la revue astrophysique.
Cet article a été initialement publié sur Space.com.
