Upsilon Andromedae: un système hors norme

[Fitz]

L'étoile Epsilon Andromedae est une binaire à longue période constituée d'une naine jaune blanche et d'une faible naine rouge. C'est autour de l'étoile principale qu'a été découvert en 1997 le premier système avec plusieurs planètes. Cette découverte a été faite avec la méthode des vitesses radiales (vélocimétrie) et seule la masse minimale de chaque planète avait été mesurée. Les deux planètes externes furent surnommées Twopiter et Fourpiter, car leurs masses minimales étaient respectivement de 2 et 4 fois celle de Jupiter. La planète la plus interne, d'une masse minimale inférieure à celle de Jupiter était surnommée Dinky, négligeable.

 

Une équipe de chercheurs américains et brésiliens ont utilisé les données spectroscopiques de 5 télescopes au sol et les données astrométriques de Hubble pour mesurer les masses réelles de Twopiter et Fourpiter, ainsi que l'inclinaison de leur orbite. L'astrométrie mesure le déplacement de l'étoile induit par la présence d'une planète dans le plan du ciel tandis que la vélocimétrie mesure ce même déplacement dans la ligne de visée: les deux méthodes se complètent.

 

Ainsi Twopiter a une masse réelle de 13,98 masses joviennes, ce qui la met dans la catégorie des naines brunes désertiques plus que dans celle des planètes conventionnelles. Tôt dans son histoire, l'astre s'est allumé comme une étoile avant de s'éteindre très vite. Fourpiter quand à lui a une masse réelle d'environ 10,25 masses joviennes. Les orbites des deux planètes sont inclinées respectivement de 8° et 14° par rapport au plan du ciel.

 

Un étude précédente de Spitzer avait montré que l'inclinaison de Dinky était qu'au moins 30°, ce qui lui donne une masse comprise entre 0,687 et 1,37 masses joviennes. Alors que les deux planètes externes ne méritent plus leurs surnoms, la planète interne semble plus dinky que jamais face à ses imposantes sœurs.

 

 

La même étude confirme l'appartenance d'Upsilon Andromedae A et B à un couple stellaire et prévoit l'existence d'une quatrième "planète" dans ce système atypique et hors normes.

 

New Observational Constraints on the υ Andromedae System with Data from the Hubble Space Telescope and Hobby Eberly Telescope

We have used high-cadence radial velocity measurements from the

Hobby-Eberly Telescope with existing velocities from the Lick, Elodie,

Harlan J. Smith and Whipple 60” telescopes combined with astrometric

data from the Hubble Space Telescope Fine Guidance Sensors to refine

the orbital parameters and determine the orbital inclinations and

position angles of the ascending node of components υ And A c and d.

With these inclinations and using M = 1.31M⊙ as a primary mass we

determine the actual masses of two of the companions: υ And A c

is13.98+2.3 Mjup, and υ And A d is 10.25+0.7 Mjup. These measurements

represent the first astrometric determination of mutual inclination

between objects in an extrasolar planetary system. The combined radial

velocity measurements also reveal a long period trend indicating a

fourth planet in the system. We investigate the dynamic stability of

this system and analyze regions of stability, which suggest a probable

mass of υ And A b. Finally, our parallaxes confirm that υ And B is a

stellar companion of υ And A. Support for this work was provided by

NASA through grants GO-09971, GO-10103, and GO-11210 from the Space

Telescope Science Institute, which is operated by the Association of

Universities for Research in Astronomy (AURA), Inc., under NASA

contract NAS5-26555.