Une équipe de recherche, comprenant des scientifiques bulgares, a identifié trois exoplanètes dans l'un des systèmes multi-planétaires les plus intrigants découverts à ce jour. Ce système planétaire est situé à 1 100 années-lumière de la Terre, orbitant autour de l'étoile TOI-4504 dans la constellation Caelum.
Le télescope spatial TESS de la NASA est reconnu comme l'un des outils les plus efficaces pour la détection des exoplanètes. Une exoplanète est définie comme toute planète qui orbite une étoile en dehors de notre système solaire. TESS utilise la méthode du transit pour rechercher ces planètes, permettant aux astronomes d'estimer la taille de l'exoplanète et sa période orbitale, soit le temps nécessaire pour compléter une orbite autour de son étoile. L'influence gravitationnelle d'autres exoplanètes dans le système peut affecter les temps de transit, permettant aux scientifiques de découvrir de nouvelles planètes même si elles ne transitent pas devant leur étoile.
Cette découverte significative a été publiée dans le prestigieux journal Astrophysical Journal Letters, avec des contributions clés de l'astronome bulgare Dr. Trifon Trifonov, chercheur à l'Institut Max Planck d'Astronomie à Heidelberg, en Allemagne, et enquêteur au Département d'Astronomie de l'Université de Sofia.
Le Dr. Trifonov dirige le groupe bulgare à la recherche d'exoplanètes dans le cadre du projet EXO-RESTART, soutenu par un contrat avec le Fonds national de la science.
Utilisant des données du télescope spatial TESS et des observations du spectrographe FEROS au télescope de 2,2 mètres de l'Institut Max Planck au Chili, l'équipe a confirmé la présence de trois exoplanètes dans le système TOI-4504. La plus proche, TOI-4504b, est environ 2,5 fois plus grande que la Terre, tandis que les deux autres, TOI-4504c et TOI-4504d, sont classées comme des planètes 'Jupiter chaudes'. Avec des masses de 3,7 et 1,4 fois celle de Jupiter et des périodes orbitales de 82,4 et 40,5 jours, respectivement, ces géants gazeux sont situés relativement près de leur étoile.
Notamment, les observations révèlent que TOI-4504c présente l'une des plus grandes variations cycliques des temps de transit, d'environ quatre jours. C'est la variation la plus significative enregistrée parmi les systèmes exoplanétaires découverts à ce jour, attribuée à l'attraction gravitationnelle de TOI-4504d sur TOI-4504c, ce qui entraîne une obscurcissement du disque de son étoile à des moments variables.
L'auteur principal de l'étude, Michaela Vitkova, doctorante à l'Académie tchèque des sciences, a exprimé sa surprise face aux variations substantielles observées dans les temps de transit de TOI-4504c. L'amplitude des déviations de transit durant cette période d'observation est d'environ quatre jours, dépassant de manière significative le précédent record de moitié.
L'étude de TOI-4504 est cruciale pour analyser l'évolution de systèmes exoplanétaires similaires. TOI-4504c et TOI-4504d sont en résonance orbitale de 2:1, indiquant qu'ils se sont probablement formés dans une configuration résonante stable à partir du disque protoplanétaire et ont ensuite migré vers leurs orbites actuelles.
L'équipe espère découvrir à l'avenir des exoplanètes présentant des variations similaires ou même plus importantes des temps de transit, ce qui enrichira encore la compréhension des astronomes sur la formation de systèmes planétaires divers.
Le Dr. Rafael Bram de l'Université Adolfo Ibáñez au Chili, co-auteur de l'étude et coordinateur du consortium international WINE pour la recherche de planètes Jupiter chaudes, a souligné l'importance de la collaboration entre scientifiques du monde entier pour atteindre ces objectifs.