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AF Leporis

étoile variable de la constellation du Lièvre
(Redirigé depuis AF Leporis b)

AF Leporis (en abrégé AF Lep), également connue comme HD 35850, est une étoile de sixième magnitude de la constellation australe du Lièvre, qui peut être vue à l'œil nu sous des conditions d'observation idéales. D'après la mesure de sa parallaxe annuelle par le satellite Gaia, elle est située à ∼ 87,6 a.l. (∼ 26,9 pc) de la Terre[2]. Elle s'en éloigne à une vitesse radiale héliocentrique de +21 km/s[2].

AF Leporis
Description de cette image, également commentée ci-après
Deux images de la planète AF Leporis b prises par l'instrument SPHERE du VLT[1].
Données d'observation
(époque J2000.0)
Ascension droite 05h 27m 04,76333s[2]
Déclinaison −11° 54′ 03,4660″[2]
Constellation Lièvre
Magnitude apparente 6,26 à 6,35[3]

Localisation dans la constellation : Lièvre

(Voir situation dans la constellation : Lièvre)
Caractéristiques
Stade évolutif séquence principale
Type spectral F8V(n)k:[4]
Indice U-B +0,01[5]
Indice B-V +0,51[5]
Variabilité RS CVn[3]
Astrométrie
Vitesse radiale +21,10 ± 0,37 km/s[2]
Mouvement propre μα = +16,915 mas/a[2]
μδ = −49,318 mas/a[2]
Parallaxe 37,253 9 ± 0,019 5 mas[2]
Distance 26,843 ± 0,014 pc (∼87,6 al)[6]
Magnitude absolue +4,14[7]
Caractéristiques physiques
Masse 1,09 ± 0,06 M☉[8]
Rayon 1,25 ± 0,06 R☉[9]
Gravité de surface (log g) 4,30 ± 0,05[8]
Luminosité 1,84 ± 0,01 L☉[10] (bolométrique)
Température 6 130 ± 60 K[9]
Métallicité [Fe/H] = +0,19 ± 0,02[9]
Rotation 50 ± 5 km/s[9] (0,966 0 ± 0,002 3 jour[11])
Âge 24 ± 3 Ma[9]

Désignations

AF Lep, HD 35850, HIP 25486, HR 1817, BD-12°1169, FK5 2409, SAO 150461[6]

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AF Leporis est membre du groupe mouvant de Beta Pictoris, une jeune association d'étoiles âgée d'environ 24 millions d'années. Elle héberge un disque de débris ainsi qu'une exoplanète connue[9].

Propriétés

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Courbe de lumière de AF Leporis, tracée à partir des données du satellite TESS[12].

AF Leporis est une étoile jaune-blanc de la séquence principale de type spectral F8 V(n)k:[4]. C'est une variable de type RS Canum Venaticorum dont la magnitude apparente varie entre 6,25 et 6,35 avec une période d'environ un jour[3]. Cette période a été affinée à 0,97 jour, et elle correspond également à la période de rotation de l'étoile[11]. De plus, une variabilité à long terme a été détectée[11]. L'étoile est 9 % plus massive que le Soleil[8], son rayon est 25 % plus grand que le rayon solaire et sa température de surface est de 6 130 K[9]. Elle paraît être enrichie en métaux comparée au Soleil, avec une abondance en fer qui est supérieure de 55 % à l'abondance solaire[9].

Certaines études considèrent que AF Leporis est une binaire spectroscopique proche avec une séparation de 0,021 ua[10], mais cela est réfuté par d'autres études. Cette supposée binarité pourrait être un artéfact lié à la présence de taches stellaires[11],[13].

Système planétaire

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En 2023, une exoplanète de type super-Jupiter, désignée AF Leporis b, est découverte en orbite autour de AF Leporis par imagerie directe grâce aux instruments NIRC2 de l'observatoire W. M. Keck et SPHERE du Very Large Telescope. Elle a également été détectée par astrométrie dans les données des satellites Hipparcos et Gaia, ce qui permet une mesure précise de sa masse[9],[13],[14]. AF Leporis b est par la suite pré-découverte dans des données d'imagerie remontant à 2011, améliorant la détermination de son orbite[15].

AF Leporis b a déjà fait l'objet de plusieurs études, qui ont chacune trouvé des paramètres assez différents. Les mesures de sa masse par méthode dynamique vont ainsi de 2,8 MJ[8] à 5,5 MJ[13]. Les valeurs de son inclinaison orbitale sont quant à elles comprises entre 50+9
−12°[9] et environ 98°[14], la première étant cohérente avec l'inclinaison stellaire connue de 54+11
−9° et suggérant un système aligné[9]. Les premières études avaient déterminé que l'orbite de la planète était assez excentrique, mais les observations de pré-découverte montrent en fait qu'elle est pratiquement circulaire[15]. AF Leporis b a une température effective d'environ 750 K, ce qui correspond au type spectral d'un objet de type T précoce[16]. Des données spectroscopiques suggèrent que la planète possède une atmosphère riche en métaux avec des nuages de silicates[8], mais d'autres études sont nécessaires pour le confirmer[16].

AF Leporis b a été observée avec l'instrument NIRCam du télescope spatial James Webb. Sa luminosité à 4,4 μm est assez faible, indiquant une absorption significative due à la présence de monoxyde de carbone (CO). Cette forte absorption de CO est expliquée par un déséquilibre chimique et par une métallicité élevée. Les observations permettent également d'exclure la présence de planètes géantes supplémentaires dans la partie externe du système. Enfin, l'étude n'a détecté aucune variabilité sur AF Leporis b[17].

Une étude utilisant l'interféromètre GRAVITY du VLT a permis de confirmer une grande partie des observations précédentes. GRAVITY a permis d'y ajouter une astrométrie précise tout en fournissant un spectre dans la bande K. Cette nouvelle astrométrie, combinée avec les observations précédentes, a confirmé que l'orbite de la planète est circulaire et qu'elle est bel et bien alignée avec l'axe de rotation de son étoile. Le spectre montre quant à lui une absorption important due au méthane et il est cohérent avec une atmosphère nuageuse riche en métaux, avec un indice de métallicité [Fe/H] = 0,75 ± 0,25. Ces données indiquent que la planète s'est probablement formée par accrétion du noyau dans le disque. Enfin, sa température a été précisée comme étant de 800 ± 50 K, tandis que sa masse dynamique est de 3,75 ± 0,5 MJ[18].

Caractéristiques des planètes du système AF Leporis
Planète Masse Demi-grand axe (ua) Période orbitale (ans) Excentricité Inclinaison Rayon
 AF Leporis b[18]  3,75 ± 0,5 MJ   8,98+0,15
−0,08  		 24,3+0,9
−0,4  		 0,013+0,024
−0,010  		 57,5+0,6
−0,7°  		 1,3 ± 0,15 RJ  
 Disque de débris[19] —  46 ± 9 

Notes et références

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  1. ↑ (en) « Spotting a hidden exoplanet », ESO,
  2. ↑ a b c d e f g et h (en) A. Vallenari et al. (Gaia collaboration), « Gaia Data Release 3 : Summary of the content and survey properties », Astronomy & Astrophysics, vol. 674,‎ , article no A1 (DOI 10.1051/0004-6361/202243940, Bibcode 2023A&A...674A...1G, arXiv 2208.00211). Notice Gaia DR3 pour cette source sur VizieR.
  3. ↑ a b et c (en) N. N. Samus', E. V. Kazarovets et al., « General Catalogue of Variable Stars: Version GCVS 5.1 », Astronomy Reports, vol. 61, no 1,‎ , p. 80-88 (DOI 10.1134/S1063772917010085, Bibcode 2017ARep...61...80S, lire en ligne, consulté le )
  4. ↑ a et b (en) R. O. Gray et al., « Contributions to the Nearby Stars (NStars) Project: spectroscopy of stars earlier than M0 within 40 pc-The Southern Sample », The Astronomical Journal, vol. 132, no 1,‎ , p. 161–170 (DOI 10.1086/504637, Bibcode 2006AJ....132..161G, arXiv astro-ph/0603770)
  5. ↑ a et b (en) D. Hoffleit et W. H. Warren, « Bright Star Catalogue, 5e éd. », Catalogue de données en ligne VizieR : V/50. Publié à l'origine dans : 1964BS....C......0H, vol. 5050,‎ (Bibcode 1995yCat.5050....0H)
  6. ↑ a et b (en) V* AF Lep -- RS CVn Variable sur la base de données Simbad du Centre de données astronomiques de Strasbourg.
  7. ↑ (en) E. Anderson et Ch. Francis, « XHIP: An extended Hipparcos compilation », Astronomy Letters, vol. 38, no 5,‎ , p. 331 (DOI 10.1134/S1063773712050015, Bibcode 2012AstL...38..331A, arXiv 1108.4971)
  8. ↑ a b c d et e (en) Zhoujian Zhang, Paul Mollière et al., « ELemental abundances of Planets and brown dwarfs Imaged around Stars (ELPIS): I. Potential Metal Enrichment of the Exoplanet AF Lep b and a Novel Retrieval Approach for Cloudy Self-luminous Atmospheres », The Astronomical Journal, vol. 166, no 5,‎ , p. 198 (DOI 10.3847/1538-3881/acf768  , Bibcode 2023AJ....166..198Z, arXiv 2309.02488)
  9. ↑ a b c d e f g h i j et k (en) Kyle Franson, Brendan P. Bowler et al., « Astrometric Accelerations as Dynamical Beacons: A Giant Planet Imaged Inside the Debris Disk of the Young Star AF Lep », The Astrophysical Journal Letters, vol. 950, no 2,‎ , article no L19 (DOI 10.3847/2041-8213/acd6f6  , Bibcode 2023ApJ...950L..19F, arXiv 2302.05420)
  10. ↑ a et b (en) Nicole Pawellek, Mark Wyatt et al., « A ~75 per cent occurrence rate of debris discs around F stars in the β Pic moving group », Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 502, no 4,‎ , p. 5390–5416 (DOI 10.1093/mnras/stab269  , Bibcode 2021MNRAS.502.5390P, arXiv 2101.12049)
  11. ↑ a b c et d (en) S. P. Järvinen, R. Arlt et al., « Doppler images and the underlying dynamo. The case of AF Leporis », Astronomy & Astrophysics, vol. 574,‎ , A25 (DOI 10.1051/0004-6361/201424229, Bibcode 2015A&A...574A..25J, arXiv 1412.2892, S2CID 119205096)
  12. ↑ (en) « MAST: Barbara A. Mikulski Archive for Space Telescopes », Space Telescope Science Institute (consulté le )
  13. ↑ a b et c (en) D. Mesa, R. Gratton et al., « AF Lep b: the lowest mass planet detected coupling astrometric and direct imaging data », Astronomy & Astrophysics, vol. 672,‎ , article no A93 (DOI 10.1051/0004-6361/202345865, Bibcode 2023A&A...672A..93M, arXiv 2302.06213)
  14. ↑ a et b (en) Robert J. De Rosa, Eric L. Nielsen et al., « Direct imaging discovery of a super-Jovian around the young Sun-like star AF Leporis », Astronomy & Astrophysics, vol. 672,‎ , article no A94 (DOI 10.1051/0004-6361/202345877, Bibcode 2023A&A...672A..94D, arXiv 2302.06332)
  15. ↑ a et b (en) Markus J. Bonse, Timothy D. Gebhard et al., « Use the 4S (Signal-Safe Speckle Subtraction): Explainable Machine Learning reveals the Giant Exoplanet AF Lep b in High-Contrast Imaging Data from 2011 », soumis pour publication dans The Astronomical Journal,‎ (arXiv 2406.01809)
  16. ↑ a et b (en) P. Palma-Bifani, G. Chauvin et al., « Atmospheric properties of AF Lep b with forward modeling », Astronomy & Astrophysics, vol. 683,‎ , article no A214 (DOI 10.1051/0004-6361/202347653, Bibcode 2024A&A...683A.214P, arXiv 2401.05491)
  17. ↑ (en) Kyle Franson et al., « JWST/NIRCam 4–5 μm Imaging of the Giant Planet AF Lep b », The Astrophysical Journal, vol. 974, no 1,‎ , article no L11 (DOI 10.3847/2041-8213/ad736a  , Bibcode 2024ApJ...974L..11F, arXiv 2406.09528)
  18. ↑ a et b (en) William O. Balmer et al., « VLTI/GRAVITY Observations of AF Lep b: Preference for Circular Orbits, Cloudy Atmospheres, and a Moderately Enhanced Metallicity », accepté pour publication dans The Astronomical Journal,‎ (arXiv 2411.05917)
  19. ↑ (en) Tim D. Pearce, Ralf Launhardt et al., « Planet populations inferred from debris discs. Insights from 178 debris systems in the ISPY, LEECH, and LIStEN planet-hunting surveys », Astronomy & Astrophysics, vol. 659,‎ , article no A135 (DOI 10.1051/0004-6361/202142720, Bibcode 2022A&A...659A.135P, arXiv 2201.08369)

Voir aussi

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Articles connexes

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Liens externes

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