Een onderzoeksteam onder leiding van wetenschappers van IRAP (CNRS/CNES/Université Toulouse III-Paul Sabatier) en IPAG (CNRS/UGA) heeft voor het eerst de interne dichtheid gemeten van een zeer jonge exoplaneet die rond een nieuw gevormde, extreem actieve ster. Ondanks de 'ruis' die wordt gegenereerd door de activiteit van de ster, ze hebben dit met succes bereikt met behulp van het planeetjachtinstrument SPIRou van de Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT). De bevindingen zijn gepubliceerd in MNRAS op 2 februari 2021.

De ster AU Microscopii (AU Mic) is niet meer dan 22 miljoen jaar oud, met andere woorden slechts een paar maanden als de levensduur van een ster zou worden teruggebracht tot die van een mens. Het is dus erg jong, net als het planetenstelsel eromheen, die de thuisbasis is van een gasreus genaamd AU Mic b.

De massa en dichtheid van AU Mic b, die voor het eerst werd gedetecteerd door NASA's TESS-satelliet, is nu bepaald met behulp van de SPIRou-spectropolarimeter. Ze blijken erg op die van Neptunus te lijken, die meer dan vier miljard jaar ouder is. Echter, de baan van de exoplaneet is 450 keer dichter bij zijn ster dan Neptunus bij de zon. De atmosfeer heeft een temperatuur van ongeveer 300 graden C, en daarom behoort het tot de familie van hete Neptunus.

zijn ster, die zeer actief is omdat hij zo jong is, genereert zeer sterke magnetische velden, waardoor het extreem moeilijk is om het AU Mic b-signaal te analyseren. Echter, SPIRou's krachtige mogelijkheden, samen met het werk van de wetenschappers van IRAP en IPAG, maakte het eindelijk mogelijk om de massa te bepalen, en vandaar de dichtheid, ondanks het 'lawaai' dat wordt gegenereerd door de activiteit van AU Mic.

Dit is de eerste keer dat astronomen met succes zowel de massa (met behulp van SPIRou) als de straal (dankzij TESS) van een exoplaneet van minder dan 200 miljoen jaar oud hebben gemeten. Het is ook de eerste exoplaneet waarvan de massa is gemeten door SPIRou, een instrument van de volgende generatie, ontworpen en gebouwd onder toezicht van Franse teams en onlangs gemonteerd op de Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT).

In drie andere recent gepubliceerde artikelen, de onderzoeksteams die betrokken zijn bij SPIRou hebben ook de ongeëvenaarde prestaties van het nieuwe instrument bevestigd, en bestudeerde een ander kenmerk van AU Mic b, de helling van zijn baan. Dit bleek goed uitgelijnd te zijn met het equatoriale vlak van zijn ster, wat suggereert dat de vorming niet werd beïnvloed door andere massieve objecten.

Al deze bevindingen bieden aanvullende informatie die wetenschappers zal helpen modellen van planetaire vorming en migratie te verfijnen.