TESS découvre les planètes les plus « gonflées » jamais vues : TOI-791 b et c, des mondes aussi légers que de la barbe à papa

La mission TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA vient d’identifier deux des planètes géantes les moins denses jamais détectées — des mondes « super-gonflés » si légers que leur densité est comparable à celle de la barbe à papa . Les résultats, publiés dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society après examen par les pairs, décrivent ces planètes comme les plus « gonflées » jamais découvertes .

Les deux exoplanètes super-gonflées : TOI-791 b et TOI-791 c

Les deux planètes orbitent autour de l’étoile naine de type F7 TOI-791, située à environ 1 110 années-lumière de la Terre, dans la constellation australe du Poisson volant (Volans) .

Caractéristiques principales

Les deux planètes — TOI-791 b (la plus proche de l’étoile) et TOI-791 c (la plus éloignée) — ont une taille comparable à celle de Jupiter mais une masse extrêmement faible . L’auteur principal de l’étude, le Dr George Dransfield de l’Université d’Oxford, a comparé leur densité à « une belle mousse à raser, fraîchement sortie de la bombe » .

Paramètre	TOI-791 b (interne)	TOI-791 c (externe)
Taille	Environ celle de Jupiter	Environ celle de Jupiter
Densité	0,038 g/cm³	0,047 g/cm³
Masse	Extrêmement faible, une fraction infime de celle de Jupiter	Extrêmement faible, une fraction infime de celle de Jupiter
Densité par rapport à Jupiter	~35 fois moins dense que Jupiter	~28 fois moins dense que Jupiter
Rapport orbital	~5 orbites pour 3 de sa voisine	~3 orbites pour 5 de sa voisine

À titre de comparaison, la barbe à papa a une densité d’environ 0,05 g/cm³, ce qui rend ces planètes encore plus légères que cette confiserie .

Une rare résonance 5:3 de moyen mouvement

Les deux planètes sont verrouillées dans une rare résonance 5:3 de moyen mouvement — pour cinq orbites complètes de TOI-791 b (la planète intérieure), TOI-791 c (la planète extérieure) en effectue presque exactement trois . Cette interaction gravitationnelle produit des décalages mesurables dans le calendrier de leurs transits, ce qui a permis à l’équipe de recherche d’estimer leurs masses .

Découverte et confirmation

Origine citoyenne : Les deux planètes ont d’abord été identifiées comme candidates en 2019 et 2023 par des volontaires participant au projet de science citoyenne Planet Hunters TESS, qui invite le public à fouiller les données de TESS à la recherche de nouveaux mondes possibles .

Confirmation au sol : L’équipe a combiné les observations de transit provenant de plusieurs télescopes répartis dans le monde pour mesurer les tailles et les masses . Cela incluait le télescope ASTEP (Antarctic Search for Transiting ExoPlanets) situé à la station Concordia en Antarctique . L’hiver antarctique offre des mois d’obscurité continue, permettant aux astronomes de capturer les transits exceptionnellement longs de ces planètes — chacun durant plus de 11 heures — en une seule observation ininterrompue. Il s’agit des plus longs transits planétaires continus jamais observés depuis le sol .

Futures observations avec le JWST

Les chercheurs espèrent que des observations de suivi avec le télescope spatial James Webb révéleront la composition chimique de ces planètes . Le Dr Dransfield a indiqué que ces planètes sont probablement composées principalement d’hydrogène et d’hélium, mais que JWST sera nécessaire pour confirmer leur composition atmosphérique .