- Planète circumbinaire
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Une planète circumbinaire est une exoplanète orbitant autour d'une étoile binaire. Il n'existe aujourd'hui que quatre systèmes planétaires circumbinaires avérés, totalisant cinq exoplanètes.
Découverte
Le premier système planétaire circumbinaire confirmé a été détecté en 1993[1] autour du pulsar binaire constitué du pulsar milliseconde PSR B1620-26 et de la naine blanche WD B1620-26 situé à 12 400 années-lumière (3,8 kpc) de la Terre dans l'amas globulaire M4 de la constellation du Scorpion. Ce troisième corps a été caractérisé comme planète après cinq années d'observations[2] et ses paramètres orbitaux ont été précisés dix ans plus tard[3].
L'étoile binaire à éclipses HW Virginis, située à 590 ± 65 années-lumière (181 ± 20 pc) de la Terre dans la constellation de la Vierge, possède un système planétaire circumbinaire constitué de deux exoplanètes en orbite autour d'une naine rouge et d'une étoile sous-naine de type spectral B orbitant elles-mêmes l'une autour de l'autre en 0,116795 jours[4].
Une quatrième exoplanète circumbinaire a été détectée en 2010[5] autour de l'étoile binaire à éclipses DP Leonis, située à 1 300 années-lumière (400 pc[6]) dans la constellation du Lion et formée d'une naine rouge et d'une naine blanche orbitant très près l'une de l'autre en 1,5 h environ. L'objet serait une exoplanète d'environ six masses joviennes orbitant en près de 24 ans à 8,6 UA du barycentre de l'étoile binaire.
L'existence de deux autres planètes circumbinaires avait été proposée avant d'être invalidée. La première avait été évoquée pour rendre compte des propriétés d'un effet de microlentille gravitationnelle observé en juillet 1997 dans la constellation du Sagittaire entre une étoile géante ou sous-géante de type spectral K distante d'environ 26 000 années-lumière (8 kpc) de la Terre et une étoile binaire constituée de deux naines rouges distantes d'environ 10 000 années-lumière (3 kpc) de la Terre et formant le MACHO 97-BLG-41. Une première analyse avait décrit ce dernier comme formé de deux naines rouges du bulbe galactique ayant une masse totale d'environ 0,8 masses solaires avec une exoplanète circumbinaire de trois masses joviennes orbitant à environ sept unités astronomiques ; une seconde analyse a invalidé ce modèle au profit d'une étoile binaire du disque galactique dont les deux composantes cumulent une masse de 0,3 masses solaires et orbitent l'une autour de l'autre en 1,5 an à une distance de 0,9 UA.
La seconde avait été proposée fin 2009[7] autour de la binaire à éclipses NN Serpentis, constituée d'une naine blanche et d'une naine rouge orbitant l'une autour de l'autre en 0,13 jour, et distante d'environ 1 670 années-lumière (500 pc) de la Terre dans la constellation du Serpent ; cette analyse a été invalidée par la suite en 2010[8].
Liste des planètes circumbinaires
Planètes circumbinaires avérées Étoile Planète Masse mini
(MJ)Demi-grand axe
(UA)Période orbitale
(a)Découverte PSR B1620-26 b 2,5 23 100 2003 HW Vir b 19,23 ± 0,24 5,30 ± 0,23 15,84 ± 0,14 2008 c 8,47 ± 0,42 3,62 ± 0,52 9,08 ± 0,22 2008 DP Leo b 6,28 ± 0,58 8,6 23,8 2009 Kepler-16 b 0.333 ± 0.016 0.7048 ± 0.001 0.6264 2011 Planètes circumbinaires invalidées Étoile Planète Masse mini
(MJ)Demi-grand axe
(UA)Période orbitale
(a)Découverte 97-BLG-41 b ~ 3 ~ 7 ? 1999 NN Ser b 10,7 3,29 7,56 2009 Notes et références
- (en) D. C. Backer (1993). "A pulsar timing tutorial and NRAO Green Bank observations of PSR 1257+12". Planets around Pulsars: 11-18, Pasadena: California Institute of Technology.
- (en) Stephen E. Thorsett, Z. Arzoumanian, J. H. Taylor, « PSR B1620-26 - A binary radio pulsar with a planetary companion? », dans Astrophysical Journal Part 2. Letters, vol. 412, no 1, 1993, p. L33-L36 [lien DOI]
- (en) Steinn Sigurðsson, Harvey B. Richer, Brad M. Hansen, Ingrid H. Stairs, Stephen E. Thorsett, « A Young White Dwarf Companion to Pulsar B1620-26: Evidence for Early Planet Formation », dans Science, vol. 301, no 5630, 2003, p. 193-196 [lien PMID, lien DOI]
- (en) L. L. Kiss, B. Csák, K. Szatmáry, G. Furész, K. Sziládi, « Spectrophotometry and period analysis of the sdB eclipsing binary HW Virginis », dans Astronomy and Astrophysics, vol. 364, 2000, p. 199-204
- (en) Qianet al., « DETECTION OF A GIANT EXTRASOLAR PLANET ORBITING THE ECLIPSING POLAR DP LEO », dans The Astrophysical Journal, vol. 708, no 1, 2010, p. 66-68 [texte intégral, lien DOI]
- (en) Schwope et al., « A multiwavelength timing analysis of the eclipsing polar DP Leo », dans Astronomy and Astrophysics, vol. 392, no 2, 2002, p. 541-551 [lien DOI]
- (en) S.-B. Qian, Z.-B. Dai, W.-P. Liao, L.-Y. Zhu, L. Liu et E. G. Zhao, « A SUBSTELLAR COMPANION TO THE WHITE DWARF-RED DWARF ECLIPSING BINARY NN Ser », dans Astrophysical Journal Letters, vol. 706, no 1, 2009, p. L96 [texte intégral, lien DOI]
- (en) S. G. Parsons, T. R. Marsh, C. M. Copperwheat, V. S. Dhillon, S. P. Littlefair, R. D. G. Hickman, P. F. L. Maxted, B. T. Gänsicke, E. Unda-Sanzana, J. P. Colque, N. Barraza, N.Sánchez, L. A. G. Monard, « Orbital Period Variations in Eclipsing Post Common Envelope Binaries », arXiv:1005.3958.
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