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Découverte de 6 nouvelles planètes et d’une naine brune, par le satellite CoRoT

1er juin 2010

Le 14 Juin, l’équipe CoRoT annonce la découverte d’une naine brune et de six nouvelles exoplanètes aux caractéristiques très variées. CoRoT, satellite opéré par le CNES, permet de découvrir des exoplanètes depuis l’espace, par la détection de leur passage devant leur étoile. L’observation de ces transits est relayée par des observations au sol, notamment avec les spectrographes HARPS de l’ESO et Sophie de l’INSU-CNRS : les astronomes obtiennent alors une mesure précise de la taille, de la masse et de l’orbite de ces nouvelles planètes, sans les voir directement. C’est la raison pour laquelle, de toutes les exoplanètes connues, ce sont celles qui transitent qui fournissent les informations les plus complètes sur la nature et les modes de formation et d’évolution de ces nouveaux mondes.

Les nouveaux objets découverts par transit ont des caractéristiques physiques très différentes les uns des autres, et permettent de mieux éclairer les modèles théoriques de la formation de ces systèmes. Les 7 nouveaux corps sont les suivants :

CoRoT-8b : la plus petite de la sÃ©rie C’est une planète de taille très modeste parmi les planètes en transit connues. Elle mesure 0,7 fois la taille de Saturne et pèse 0,7 fois sa masse. Sa structure interne est comparable à celles des planètes géantes de glace, comme Neptune et Uranus dans le système solaire. C’est la plus petite planète découverte par l’équipe CoRoT après la première super-Terre en transit, CoRoT-7b.

CoRoT-15bÂ : la naine brune CoRoT-15b a une masse de 60 fois celle de Jupiter pour un rayon à peine plus grand et donc une densité considérable, près de 40 fois celle de Jupiter. Elle est considérée par les chercheurs comme une naine brune, intermédiaire entre une planète géante et une étoile. Les naines brunes sont d’ailleurs beaucoup plus rares que les planètes, ce qui rend sa découverte passionnante.

CoRoT-10bÂ : une gÃ©ante Ã l’orbite trÃ¨s allongÃ©e Pendant son « année » orbitale, qui dure 13 jours, cette planète s’approche puis s’éloigne de son étoile au point que l’énergie qu’elle en reçoit varie d’un facteur dix en fonction de son éloignement. La température de la planète varierait alors de 250 à 600°C en quelques jours.

CoRoT-11bÂ : une gÃ©ante autour d’une Ã©toile en rotation rapide L’étoile autour de laquelle orbite CoRoT-11b tourne très vite sur elle-même, en seulement 40 heures -c’est encore moins que la période de révolution de la planète qui est de 3 jours. Par comparaison, notre Soleil tourne sur lui même en 26 jours. La rotation extrême de l’étoile rend d’ailleurs la détection de la planète très difficile avec HARPS.

CoRoT-12b, CoRoT-13b et CoRoT-14b : 3 planÃ¨tes gÃ©antes proches de leur Ã©toile, mais avec des propriÃ©tÃ©s trÃ¨s diffÃ©rentes. CoRoT-13b a une taille plus modeste que celle de Jupiter mais sa densité est deux fois plus importante, ce qui s’explique probablement par la présence d’un noyau massif. Avec un rayon 16 fois plus grand que celui de la Terre, CoRoT-12b quant à elle, appartient à la famille des planètes gazeuses dilatées, c’est-à-dire plus grosses que Jupiter (11 fois la Terre). En tournant à très courte distance de leur étoile, ces planètes en reçoivent un intense rayonnement, qui retarde leur contraction et explique leur taille anormalement grande. Paradoxalement, CoRoT-14b, qui est encore plus proche de son étoile, a une taille similaire à Jupiter. Sa masse est 7 fois et demi celle de Jupiter, ce qui en fait une autre planète extrêmement dense (6 fois plus que Jupiter) et la seconde planète très massive et très proche de son étoile.

: Figure 1 : Gauche : Portrait de famille des 15 premières planètes ou naines brunes CoRoT. La taille des corps est portée en fonction de leur période de révolution autour de leur étoile. RE est le rayon terrestre. Droite : une représentation d’artiste des 15 premières planètes ou naines brunes CoRoT, crédit Patrice Amoyel.

La détection des exoplanètes avec CoRoT par la méthode des transits (cf nouvelle de Mars 2010) est une longue entreprise, avec ses observations complémentaires (avec le spectro HARPS sur le 3.6m de l’ESO, ou le spectro SOPHIE au 1.93m de l’Observatoire de Haute Provence, ou le VLT de l’ESO), mais elle présente un avantage considérable car elle permet d’obtenir le diamètre et la masse de la planète, et donc sa densité, éléments indispensables pour bien comprendre la nature des planètes détectées. Les caractéristiques de l’orbite sont aussi précisément décrites. Depuis quinze ans, 450 exoplanètes ont été découvertes ; seules 82 d’entre elles présentent un transit, dont 15 ont été mises en évidence par le satellite CoRoT.

Voir aussi communiquÃ© du CNRS/INSU et du CNES

RÃ©fÃ©rences P. BordÃ©, F. Bouchy, M. Deleuil, J. Cabrera et al., CoRoT-8b : a hot and dense sub-Saturn around a K1 dwarf,

Deeg, H. J., Moutou, C., Erikson, A. et al CoRoT-9b : A transiting giant planet with a temperature between 250K and 430K, Nature, 2010, 464, 384

A. S. Bonomo, A. Santerne, R. Alonso, et al., CoRoT-10b : a giant planet in a 13.24 day eccentric orbit,

D. Gandolfi, G. HÃ©brard, R. Alonso, M. Deleuil, et al., CoRoT-11b : a transiting massive hot-Jupiter in a prograde orbit around a rapidly rotating F-type star ?,

M. Gillon, A. Hatzes, Sz. Csizmadia, M. Fridlun, et al., CoRoT-12b : a short-period low-density planet transiting a solar analog star,

J. Cabrera, H. Bruntt, M. Ollivier, R. F. Diaz, et al., CoRoT-13b : a dense hot Jupiter in transit around a star with solar metallicity and super-solar lithium content,

Bouchy, F., Deleuil, M., Guillot, T. Aigrain, S., et al., CoRoT-15b : the link between massive exoplanets and low-mass stars,

CoRoT-14b :discovery and properties, paper in preparation

Contact

Annie Baglin (Observatoire de Paris, LESIA, et CNRS)

Daniel Rouan (Observatoire de Paris, LESIA, et CNRS)

Jean Schneider (Observatoire de Paris, LUTH, et CNRS)

Dernière modification le 22 février 2013

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Discovery of 6 new planets and a brown dwarf, by the CoRoT satellite

1er juin 2010

On June 14, the CoRoT team announces the discovery of a brown dwarf and six new exoplanets, with very different characteristics. CoRoT, satellite operated by the CNES, allows to discover exoplanets from space, by the detection of their passage in front of their star. The observation of these transits is followed up by ground observations, in particular with spectrographs HARPS at ESO and Sophie of INSU-CNRS : the astronomers then obtain a precise measurement of the size, mass and orbit of these new planets, without seeing them directly. This is why, of all known exoplanets, the transit ones* provide the most complete information on the nature and the modes of formation and evolution of these new worlds.

The new objects discovered by transit have physical characteristics very different from each other, and allow to better clarify the theoretical models of the formation of these systems. The 7 new bodies are the following :

CoRoT-8b : the smallest of the series At about 70% of the size and mass of Saturn, CoRoT-8b is moderately small among the previously known transiting exoplanets. Its internal structure should be similar to that of icy giant planets, like Uranus and Neptune in the Solar System. It is the second smallest exoplanet discovered by the CoRoT team so far after CoRoT-7b, the first transiting Super-Earth.

CoRoT-15bÂ : the brown dwarf CoRoT-15b’s mass is about 60 times that of Jupiter. This makes it incredibly dense, about 40 times more than that of Jupiter. For that reason, it is classified as a brown dwarf Intermediate in nature between planets and stars, brown dwarfs are much rarer than planets, which makes this discovery all the more exciting. This discovery will help astronomers understand the nature of brown dwarfs and their relationship to planets.

CoRoT-10bÂ : a giant with a very elongated orbit It is one of the very few transiting planets with a substantially elongated orbit that brings the planet very close to its host star. The large variation in the orbital distance results in a tenfold increase in the amount of stellar radiation received by the planet. Scientists estimate that the surface temperature of the planet may increase from 250 to 600°C, in a mere 13 days (the length of the year on CoRoT-10b).

CoRoT-11bÂ : a giant around a star in rapid rotation Its star rotates rapidly around its axis, completing one rotation every 40 hours. By comparison, the Sun’s rotation period is 26 days. It is particularly difficult to confirm planets around rapidly rotating stars, so this detection marks a significant achievement for the CoRoT team.

CoRoT-12b, CoRoT-13b et CoRoT-14b : 3 giant planets close to their star, but with very different properties. CoRoT-13b is smaller in size than Jupiter, and therefore twice as dense. This suggests the presence of a massive rocky core inside the planet. With a radius that is 16 times larger than the Earth, CoRoT-12b belongs to the family of `bloated hot Jupiters’, whose anomalously large sizes are probably due to intense stellar radiation they receive. Amazingly, CoRoT-14b, which is even closer to its parent star, has a size similar to Jupiter’s. Its mass, however, is 7.5 times the mass of Jupiter making the planet 6 times denser. Such a combination, very massive and very hot, is rare and CoRoT-14b is only the second planet of this type discovered so far.

: Figure 1 : Gauche : Portrait de famille des 15 premières planètes ou naines brunes CoRoT. La taille des corps est portée en fonction de leur période de révolution autour de leur étoile. RE est le rayon terrestre. Droite : une représentation d’artiste des 15 premières planètes ou naines brunes CoRoT, crédit Patrice Amoyel.

The detection of exoplanets with CoRoT by the method of transits (cf News of March 2010) is a long enterprise, with its complementary observations (with spectro HARPS on the ESO 3.6m, or the spectro SOPHIE at the 1.93m of the Observatoire de Haute Provence, or the VLT at ESO), but it has a considerable advantage because it allows to obtain the diameter and the mass of the planet, and thus its density, essential to understand the nature of the detected planets. The characteristics of the orbit are also precisely described. Since fifteen years, 450 exoplanets have been discovered ; only 82 of them present a transit, of which 15 were highlighted by the CoRoT satellite.