Une équipe de scientifiques dirigée par l'Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) a validé de nouvelles planètes orbitant autour d'étoiles naines rouges situées dans une région connue sous le nom de Désert de Neptune, où peu de planètes semblables à Neptune ont été trouvées. Cette découverte est documentée dans la revue Astronomy & Astrophysics.
La recherche, dans le cadre d'un mémoire de Master d'Alberto Peláez Torres, a été guidée par Emma Esparza Borges et Enric Pallé Bagó. Elle a utilisé des données de l'instrument MuSCAT2 au Télescope Carlos Sánchez à Tenerife et de la mission TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) pour confirmer autant de candidats exoplanétaires que possible.
L'étude visait à clarifier la nature planétaire de treize Objets d'Intérêt TESS (TOIs), qui pouvaient être soit des planètes, soit d'autres corps célestes tels que des naines brunes ou des systèmes d'étoiles binaires. L'étoile hôte joue un rôle crucial dans la détermination de la nature de ces objets planétaires non classifiés.
Le chercheur Alberto Peláez a noté que les étoiles de type M sont particulièrement adaptées pour détecter des petites planètes en raison de leur basse température et de leur taille, ce qui réduit le contraste entre le rayon de l'étoile et celui de la planète.
Emma Esparza a souligné que ce travail valide la photométrie de transit multicolore comme une technique efficace pour confirmer ou exclure la nature planétaire des candidats de TESS.
La méthodologie innovante impliquait d'observer la luminosité d'une étoile à travers différents filtres de couleur, utilisant des instruments terrestres aux côtés d'observations à haute résolution et des courbes de lumière de TESS. L'équipe a réussi à valider cinq candidats exoplanétaires de TESS : TOI-1883b, TOI-2274b, TOI-2768b, TOI-4438b et TOI-5319b.
Notamment, plusieurs planètes validées, en particulier TOI-2768b, se trouvent dans le Désert de Neptune, caractérisé par la rareté des planètes de taille Neptune. Cette région, définie par un manque de planètes ayant des tailles quatre fois supérieures à celle de la Terre, soulève des questions sur les phénomènes physiques qui pourraient dépeupler de telles planètes, notamment la perte de masse atmosphérique due à l'irradiation stellaire à haute énergie.
Peláez a souligné l'importance de découvrir des planètes dans le Désert de Neptune pour faire avancer les études sur les exoplanètes, car l'étude de leurs atmosphères pourrait fournir des informations sur les phénomènes affectant ces planètes.
Le groupe MuSCAT2, composé de chercheurs internationaux d'Espagne et du Japon, continue la surveillance quotidienne des étoiles susceptibles d'héberger des planètes, visant à découvrir et valider de nouveaux corps célestes. Cet effort continu complétera les résultats de la mission TESS.
Au fil des ans, les découvertes planétaires ont montré que le Désert de Neptune, un concept introduit en 2016, ne correspond pas à la distribution actuelle des exoplanètes, qui ont généralement des périodes orbitales d'un à quatre jours et des tailles comprises entre deux et six fois celles de la Terre.