Transits de TRAPPIST-1b observés avec SPIRou: Historique de formation et atmosphère

Olivia Lim ( Université de Montréal )

TRAPPIST-1 est un système composé de sept exoplanètes rocheuses tempérées de tailles terrestres en orbite autour d'une naine rouge dans le voisinage solaire. C'est un système compact et ses planètes sont en résonance orbitale, ce qui le rend d'autant plus intrigant en termes d’historique de formation. On peut en apprendre davantage sur la formation d'un système par sa configuration géométrique, en particulier en mesurant le (dés)alignement entre l'axe de rotation de l'étoile et l'axe orbital des planètes. Cette mesure peut se faire grâce à l'effet Rossiter-McLaughlin (RM), une technique dans laquelle on mesure la vitesse radiale de l'étoile durant un transit planétaire.

Avec 8 transits de TRAPPIST-1b observés avec SPIRou, notre objectif était de détecter l’effet RM et de mesurer l'angle de spin-orbite entre l’étoile hôte et l'orbite de TRAPPIST-1b. Nous avons détecté la signature RM et elle indique une orbite prograde alignée avec la rotation stellaire à moins de 54 degrés. En combinant les données SPIRou à des données publiées de Subaru IRD (Hirano et al. 2020), on trouve un alignement cohérent avec la littérature et pointant vers un historique de formation calme sans perturbation gravitationnelle majeure qui aurait pu désaligner l'orbite planétaire.

Nous avons également tenté de détecter une atmosphère sur TRAPPIST-1b en corrélant les spectres de transits à divers modèles d’atmosphères. Nous avons une possible détection d’une atmosphère riche en eau, mais le défi est maintenant de distinguer un signal produit par une atmosphère autour de la planète d’un signal résiduel ou contaminant de l’étoile.