Looking for hot Jupiters around young stars
Recherche de Jupiters chauds autour d'étoiles jeunes
Résumé
Hot Jupiters, giant exoplanets similar to Jupiter but with orbits a hundred times tighter than Jupiter's orbit around the Sun, have been detected by the hundreds in the past 24 years, but remain enigmatic objects. While it seems certain that these gas giants form in the outer regions of the protoplanetary disc - the matrix that gives birth to the central star and the surrounding planets - before migrating to the inner regions, the physical process that causes this orbital transfer is still poorly constrained by observations. This question, essential to our understanding of the formation of planetary systems, has profound implications for the architecture of these systems, and in particular for the likelihood of forming planets such as the Earth in the habitable zone of stars. To answer this question, the MaTYSSE consortium has conducted observations of about 30 forming stars to probe the presence of hot Jupiters in their systems. However, young stars are very active, which implies that the strong presence of dark magnetic spots and bright patches on their surface adds a jitter in the measurements, of an amplitude much higher than that of potential planetary signatures. It is therefore necessary to precisely characterize the activity of these stars in order to filter out this perturbation. Following the first detection of a hot Jupiter around a young star using MaTYSSE, this thesis has allowed the characterization of the activity of two other MaTYSSE targets and the detection of a second hot Jupiter around a forming star. These results prove that hot Jupiters can be extremely young and suggest that they migrate rapidly within their protoplanetary disc, and that they are potentially much more frequent around young stars than mature stars like the Sun.
Les Jupiters chauds, exoplanètes géantes similaires à Jupiter mais dont l’orbite est cent fois plus resserrée que celle de Jupiter autour du Soleil, détectés par centaines dans les 24 dernières années, restent aujourd’hui encore des objets énigmatiques. S’il semble acquis que ces géantes gazeuses se forment dans les régions externes du disque protoplanétaire - la matrice qui donne naissance à l’étoile centrale et aux planètes environnantes - avant de migrer vers les régions internes, le processus physique qui engendre ce transfert orbital est encore mal contraint par les observations. Cette question, essentielle pour notre compréhension de la formation des systèmes planétaires, a de profondes implications sur l'architecture de ces systèmes, et en particulier sur la probabilité de former des planètes comme la Terre dans la zone habitable des étoiles. Pour y répondre, le consortium MaTYSSE a mené l’observation d’une trentaine d’étoiles en formation dans le but de sonder la présence de Jupiters chauds dans leurs systèmes. Or les étoiles jeunes sont très actives, ce qui implique que la forte présence de taches magnétiques sombres et de plages brillantes à leur surface ajoute une perturbation dans les mesures, d’amplitude bien supérieure à celles de potentielles signatures planétaires. Il faut donc caractériser avec précision l’activité de ces étoiles pour filtrer cette perturbation. À la suite de la première détection d’un Jupiter chaud autour d’une étoile jeune grâce à MaTYSSE, cette thèse a permis la caractérisation de l’activité de deux autres cibles MaTYSSE et la détection d’un deuxième Jupiter chaud autour d’une étoile en formation. Ces résultats prouvent que les Jupiters chauds peuvent être extrêmement jeunes et suggèrent qu’ils migrent rapidement au sein de leur disque protoplanétaire, et qu’ils sont potentiellement bien plus fréquents autour des étoiles jeunes que des étoiles matures comme le Soleil.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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