Le voisin qu'on n'a pas chassé ✛
Dans une maison sur une rue ensoleillée vit une grande famille : un père géant, toujours assis près de la fenêtre, et un petit enfant qui court dans la cour. C'est à cela que ressemble le système TOI-4468 : une géante gazeuse un Jupiter chaud se serre contre l'étoile, et un peu plus loin tourne un sous-Neptune, une planète plus petite que Neptune mais plus grande que la Terre.
D'habitude, dans ces familles, le géant chasse tous les voisins. Quand un Jupiter chaud migre vers son étoile, il éjecte ou avale les planètes proches. C'est pourquoi on ne trouvait jusqu'ici que des compagnons internes, ceux qui se cachent entre le géant et l'étoile. Or ici, il y a un compagnon externe, et aucun interne. C'est comme si, dans la maison, il ne restait que le frère aîné, qui n'a pas chassé le cadet mais s'est lui-même rapproché des parents.
Pour mesurer la masse et le rayon du Jupiter chaud, les astronomes ont combiné les transits (passages de la planète devant le disque de l'étoile) avec l'oscillation de l'étoile sous l'effet de la planète. Le spectrographe NEID, sur le télescope WIYN de 3,5 mètres, a accumulé en deux ans 13 points avec une erreur de 8,1 m/s, soit l'équivalent de remarquer qu'une personne de 70 kg a fait un pas de côté d'un millimètre.
La planète externe est confirmée statistiquement : le code triceratops a pris en compte le fait qu'il y a déjà une planète confirmée dans le système, ce qui augmente la confiance dans la seconde. La masse du sous-Neptune n'a pas été mesurée, mais d'après la relation masse-rayon, on l'estime à 11 masses terrestres.
Pourquoi le système a-t-il survécu ? Probablement parce qu'il a évité la résonance séculaire précoce, cette lente oscillation des inclinaisons orbitales qui « expulse » généralement les compagnons externes du plan de transit. Soit l'étoile n'était pas assez aplatie, soit un éventuel géant externe a dynamiquement lié les orbites des planètes internes.
Pour en revenir à la maison : le frère aîné n'est pas seulement resté, il est assis à la fenêtre et regarde le cadet jouer dans la cour. Et c'est le premier cas de ce genre dans notre rue, une rue longue de 378 années-lumière.
L'étoile TOI-4468 se trouve à 378 années-lumière de nous, et son âge est estimé à 7,4 milliards d'années, soit presque deux fois celui du Soleil. Le Jupiter chaud fait le tour complet en 2,77 jours, ce qui signifie qu'une année sur cette planète dure moins de trois jours terrestres.