Ce système est probablement le plus peuplé des systèmes planétaires extrasolaires connus à ce jour. "Nous entrons maintenant dans une nouvelle ère dans la recherche d’exoplanètes : l’étude des systèmes planétaires complexes et pas seulement de planètes individuelles. Les études des mouvements planétaires dans ces nouveaux systèmes présentent des interactions gravitationnelles complexes entre les planètes et nous donnent un aperçu de l’évolution à long terme du système », explique Christophe Lovis, de l’Observatoire de Genève, auteur principal de l’article présentant ces résultats. L’équipe d’astronomes a utilisé le spectrographe HARPS, au foyer du télescope de 3,6 m de l’ESO à La Silla, au Chili, pour une étude de six ans de l’étoile de type solaire HD 10180, située à 127 années-lumière dans la constellation australe de l’Hydre. Grâce aux 190 mesures individuelles HARPS, les astronomes ont détecté la faible oscillation de l’étoile provoquée par les planètes.

Figure 1 : Vue d’artiste du système planétaire HD10180. Crédit ESO/L. Calçada Cliquer sur l’image pour l’agrandir

Les conclusions sont présentées aujourd’hui (24 août) à la conférence internationale "Detection and dynamics of transiting exoplanets", à l’Observatoire de Haute-Provence, France. Les données recueillies ont montré que l’étoile HD10180 a cinq planètes de type Neptune, avec des masses allant de 13 à 25 fois la masse terrestre et des périodes orbitales entre 6 et 600 jours. Elles donnent aussi des indications de la présence de deux planètes supplémentaires. La première est semblable à Saturne avec une masse de 65 fois la masse terrestre et une période de 2200 jours. L’autre serait la planète de masse la plus faible jamais encore trouvée, avec seulement 1,4 fois la masse de la Terre orbitant autour de son étoile à une distance de 3,3 millions de kilomètres en seulement 28,3 heures. Le système nouvellement découvert de planètes autour de HD 10180 est unique à plusieurs égards. Tout d’abord, avec au moins cinq planètes de type Neptune, se trouvant dans une distance équivalente à l’orbite de Mars, ce système est plus peuplé que notre système Solaire dans sa région intérieure. En outre, le système n’a probablement pas de géante gazeuse comme Jupiter. Jusqu’ici, les astronomes connaissaient seulement 15 systèmes avec au moins trois planètes, le dernier détenteur du record étant 55 Cancri qui contient cinq planètes, deux d’entre elles étant des planètes géantes. En utilisant ces nouvelles observations ainsi que des données d’autres systèmes planétaires, les astronomes montrent l’existence d’un équivalent de la loi de "Titius-Bode" qui existe dans notre système Solaire et qui propose que l’espacement des planètes suit un schéma régulier.

Figure 2 : Dans un modèle purement Newtonien, l’excentricité de la planète intérieure augmente à des valeurs très élevées (en rouge) donnant lieu à des instabilités, tandis qu’elle reste faible si la relativité générale est prise en compte (en vert). Crédit : J. Laskar Cliquer sur l’image pour l’agrandir

Figure 2 : Dans un modèle purement Newtonien, l’excentricité de la planète intérieure augmente àdes valeurs très élevées (en rouge) donnant lieu àdes instabilités, tandis qu’elle reste faible si la relativité générale est prise en compte (en vert). Crédit : J. Laskar Cliquer sur l’image pour l’agrandir L’équipe se compose de C. Lovis, D. Ségransan, M. Mayor, S. Udry, F. Pepe, and D. Queloz (Observatoire de Genève, Université de Genève, Switzerland), W. Benz (Universität Bern, Switzerland), F. Bouchy (Institut d’Astrophysique de Paris, France), C. Mordasini (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Germany), N. C. Santos (Universidade do Porto, Portugal), J. Laskar (Observatoire de Paris, France), A. Correia (Universidade de Aveiro, Portugal), and J.-L. Bertaux (Université Versailles Saint-Quentin, France) and G. Lo Curto (ESO). ESO press release The HARPS search for southern extra-solar planets. XXV. Up to seven planets orbiting HD 10180 : probing the architecture of low-mass planetary systems C. Lovis, D. Ségransan, M. Mayor, S. Udry, W. Benz, J.-L. Bertaux, F. Bouchy, A. C. M. Correia, J. Laskar, G. Lo Curto, C. Mordasini, F. Pepe, D. Queloz, and N. C. Santos soumis pour publication Contact Jacques Laskar (Observatoire de Paris, IMCCE, et CNRS)

Dernière modification le 22 février 2013

This system is probably the most populated extrasolar planetary system known to date. "We are now entering a new era in exoplanet research : the study of complex planetary systems and not just of individual planets. Studies of planetary motions in the new system reveal complex gravitational interactions between the planets and give us insights into the long-term evolution of the system" says Christophe Lovis, from Geneva observatory, lead author of the paper reporting the result. The team of astronomers used the HARPS spectrograph, attached to ESO’s 3.6-metre telescope at La Silla, Chile, for a six-year-long study of the Sun-like star HD 10180, located 127 light-years away in the southern constellation of Hydrus. Thanks to the 190 individual HARPS measurements, the astronomers detected the wobbles of the star caused by the planets.

Figure 1 : Vue d’artiste du système planétaire HD10180. Crédit ESO/L. Calçada Cliquer sur l’image pour l’agrandir

The conclusions are presented today (August 24) at the international conference on "Detection and dynamics of transiting exoplanets", at the Observatoire de Haute-Provence, France. The collected data showed that the star HD10180 has five Neptune-like planets, with masses between 13 and 25 times Earth’s mass and with orbital periods between 6 and 600 days. It was further found evidence for the presence of two more planets. The first one is similar to Saturn and has a mass 65 times Earth’s mass and period of 2200 days. The other will be the lowest mass planet yet found, with only 1.4 times the mass of Earth and orbiting its central star HD10180 at a distance of 3.3 million kilometers in just 28.3 hours. The newly discovered system of planets around HD 10180 is unique in several respects. First of all, with at least five Neptune-like planets lying within a distance equivalent to the orbit of Mars, this system is more populated than our Solar System in its inner region, and has many more massive planets there. Furthermore, the system probably has no Jupiter-like gas giant. So far, astronomers know of fifteen systems with at least three planets. The last record holder was 55 Cancri, which contains five planets, two of them being giant planets. Using the new discovery as well as data for other planetary systems, the astronomers discovered an equivalent of the "Titius-Bode" law that exists in our Solar System : the location of the planets seems to follow a regular pattern.

Figure 2 : Dans un modèle purement Newtonien, l’excentricité de la planète intérieure augmente à des valeurs très élevées (en rouge) donnant lieu à des instabilités, tandis qu’elle reste faible si la relativité générale est prise en compte (en vert). Crédit : J. Laskar Cliquer sur l’image pour l’agrandir

Figure 2 : In a purely Newtonian model, the eccentricity of the inner planet grows to very high values (red) giving rise to instabilities, while it remains small when general relativity is taken into account (green). Credit : J. Laskar Click on the image to enlarge it The team is composed of C. Lovis, D. Ségransan, M. Mayor, S. Udry, F. Pepe, and D. Queloz (Observatoire de Genève, Université de Genève, Switzerland), W. Benz (Universität Bern, Switzerland), F. Bouchy (Institut d’Astrophysique de Paris, France), C. Mordasini (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Germany), N. C. Santos (Universidade do Porto, Portugal), J. Laskar (Observatoire de Paris, France), A. Correia (Universidade de Aveiro, Portugal), and J.-L. Bertaux (Université Versailles Saint-Quentin, France) and G. Lo Curto (ESO). ESO press release The HARPS search for southern extra-solar planets. XXV. Up to seven planets orbiting HD 10180 : probing the architecture of low-mass planetary systems C. Lovis, D. Ségransan, M. Mayor, S. Udry, W. Benz, J.-L. Bertaux, F. Bouchy, A. C. M. Correia, J. Laskar, G. Lo Curto, C. Mordasini, F. Pepe, D. Queloz, and N. C. Santos submitted. Contact Jacques Laskar (Observatoire de Paris, IMCCE, and CNRS)

Dernière modification le 4 mars 2013