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Publié le 23 Juin 2017

Une exoplonète en orbite autour d'une naine rouge

Vue d'artiste d'une exoplanète potentiellement habitable orbitant une naine rouge ultra calme.

 © ESO/M.Kornmesser/N.Risinger, (skysurvey.org)

 

Le télescope spatial Kepler est certainement le cadeau qui continue de donner. Après avoir été déployé en 2009, il a détecté au total 2.335 exoplanètes confirmées et 582 systèmes multi-planètes. Même après que deux de ses roues de réaction ont échoué, il a continué avec sa mission K2, qui a découvert 520 candidats supplémentaires, dont 148 ont été confirmés. Et avec une autre extension, qui durera , elle ne montre aucun signe d'arrêt!

Dans le catalogue le plus récent qui sera publié par la mission Kepler, 219 nouveaux candidates exoplanètes ont été ajoutées à sa base de données. Plus significativement, 10 de ces planètes ont été jugées terrestres (c'est-à-dire rocheuses), de taille comparable à la Terre et orbitant dans la zone habitable de leur étoile - la distance où les températures de surface seraient suffisamment chaudes pour supporter l'eau liquide.

Ces résultats ont été présentés lors d'une conférence de presse le lundi 19 juin au Centre de recherche Ames de la NASA. De tous les catalogues des candidats de Kepler qui ont été publiés à ce jour, celui-ci est le plus complet et détaillé. Le huitième d'une série de catalogues d'explanètes découvertes par Kepler, celui-ci est basé sur les données obtenues depuis les quatre premières années de la mission et est le catalogue final qui couvre les observations de la constellation du cygne par le vaisseau spatial .

Schéma de l'étude des étoiles par kepler

© NASA/Wendy Stenzel.

Depuis 2014, Kepler a cessé de regarder un jeu d'étoiles dans la constellation du Cygne et a recueilli des données sur sa seconde mission - observant les champs sur le plan de l'écliptique de la Voie lactée. Avec la publication de ce catalogue, il y a maintenant 4 044 candidats planétaires qui ont été identifiés par Kepler - dont 2 355 ont été vérifiés.

Un aspect important de ce catalogue était les méthodes utilisées pour le produire, les plus sophistiquées à ce jour. Comme pour toutes les planètes détectées par Kepler, les dernières découvertes ont toutes été faites en utilisant la méthode de transit. Cela consiste à surveiller les étoiles pour les baisses occasionnelles de leur luminosité, qui sert à confirmer la présence de planètes en transit entre l'étoile et l'observateur.

Pour s'assurer que les détections de ce dernier catalogue étaient réelles, l'équipe s'appuyait sur deux approches pour éliminer les faux positifs. Il s'agissait d'introduire des transits simulés dans l'ensemble de données pour s'assurer que les baisses détectées par Kepler étaient cohérentes avec les planètes. Ensuite, ils ont ajouté de faux signaux pour voir à quelle fréquence l'analyse les confiait pour les transits planétaires. De ce fait, ils ont pu dire quelles planètes ont été dépassées et celles qui ont été sous-estimées.

Cela a conduit à une autre découverte passionnante, ce qui a été l'indication que pour toutes les petites exoplanètes découvertes par Kepler, la plupart étaient dans l'un des deux groupements distincts. Essentiellement, la moitié des planètes que nous connaissons dans la galaxie sont soit de nature rocheuse, soit plus grandes que la Terre (c'est-à-dire celles de la Super-Terre), ou sont des géants de gaz qui sont comparables en taille à Neptune (c'est-à-dire des géants de gaz plus petits).

 

Cette conclusion a été atteinte par une équipe de chercheurs qui ont utilisé l' Observatoire WM Keck pour mesurer les dimensions de 1 300 étoiles dans le champ de vision de Kepler. De là, ils ont pu déterminer les rayons de 2 000 planètes de Kepler avec une extrême précision et ont constaté qu'il y avait une division claire entre les planètes rocheuses, terrestres et les planètes gazeuses inférieures à celles de Neptune - avec peu d'intermédiaires.

 

Benjamin Fulton, un candidat au doctorat à l'Université d'Hawaï à Manoa et l'auteur principal de cette étude, a expliqué : " Nous aimons penser que cette étude classifie les planètes de la même manière que les biologistes identifient de nouvelles espèces d'animaux. Trouver deux groupes distincts d'exoplanètes est comme la découverte que mammifères et lézards constituent des branches distinctes d'un arbre généalogique. "

Ces résultats sont sûrs d'avoir des implications radicales lorsqu'il s'agit de connaître la fréquence des différents types de planètes dans notre galaxie, ainsi que l'étude de la formation de la planète. Par exemple, ils ont noté que la plupart des planètes rocheuses découvertes par Kepler sont jusqu'à 75% plus grandes que la Terre. Et pour des raisons qui ne sont pas encore claires, environ la moitié d'entre elles prennent de l'hydrogène et de l'hélium, ce qui gonfle leur taille au point qu'elles deviennent presque de la taille de Neptune.

Histogramme des exoplanètes rocheuses

L'histogramme montre le nombre de planètes par 100 étoiles en fonction de la taille de la planète par rapport à la Terre.

 © Centre de recherches de la NASA/AMES/CalTech/Université d'Hawaï/BJ Fulton.

Ces résultats pourraient également avoir des implications importantes dans la recherche de planètes habitables et de la vie extraterrestre. Comme Mario Perez, scientifique du programme Kepler dans la division Astrophysique de la Direction des missions scientifiques de la NASA, l'a déclaré lors de la présentation:"Le jeu de données Kepler est unique car il est le seul contenant une population de ces planètes analogues ou proches de la Terre - des planètes à peu près la même taille et orbite que la Terre. Comprendre leur fréquence dans la galaxie aidera à informer la conception des futures missions de la NASA pour imaginer directement une autre Terre ".

À partir de cette information, les scientifiques pourront savoir avec une plus grande certitude combien de planètes «terrestres» existent dans notre galaxie. Les estimations les plus récentes placent le nombre de planètes dans la Voie lactée à environ 100 milliards. Et sur la base de ces données, il semble que beaucoup d'entre elles soient similaires en composition que la Terre, même si elles sont plus importantes.

Combinés avec des modèles statistiques montrant combien de ceux-ci peuvent être trouvés dans une zone habitable circumstellaire, nous devrions avoir une meilleure idée de combien de mondes potentiellement vivants sont là-bas. Si il n'y a  rien d'autre, cela devrait simplifier certaines des mathématiques dans l' équation de Drake !

En attendant, le télescope spatial Kepler continuera à faire des observations sur les systèmes étoilés voisins afin d'en apprendre davantage sur leurs exoplanètes. Cela comprend le système TRAPPIST-1 et ses sept planètes rocheuses de taille terrestre. Il y a gros à parier qu'avant d'être finalement à la retraite après 2018, il nous surprendra encore !

 

Article de Matt Williams, (Universe Today, le 20/06/2017), traduit à l'aide de Google traductions, avec correction éventuelle de Michel Lambours.

Autres lectures : NASA, NASA Kepler et K2.

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Rédigé par Michel des Hautes Alpes

Publié dans #exoplanètes

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Publié le 24 Juillet 2016

...potentiellement habitables à 40 années-lumière.

 

La représentation par un artiste de planètes en transit devant une étoile naine rouge dans le système TRAPPIST-1. Crédit : NASA/ESA/STScl

 

Le 2 mai, les scientifiques du MIT, (Massasuchetts Institut of technology),  de l'Université de Liège et d'ailleurs, ont annoncé avoir découvert un système planétaire, à seulement 40 années-lumière de la Terre qui héberge trois mondes de la taille de la Terre, potentiellement habitables. A en juger par la taille et la température des planètes, les chercheurs ont déterminé que les régions de chaque planète, peuvent être propices à la vie.

Dans un article publié dans Nature, le 21 juillet 2016, ce groupe rapporte que les deux planètes les plus proches de l'étoile de ce système, sont principalement rocheuses. Les résultats renforcent encore l'idée que ces planètes peuvent être habitables, en effet. Les chercheurs ont également déterminé que les atmosphères des deux planètes nesont pas grandes et diffuses comme celle de Jupiter, mais compactes, comme celle de la Terre, Vénus ou Mars.

Les  scientifiques, dirigés par Julien de Wit, un postdoctorant du département de la Terre, sciences atmosphériques et planétaires du MIT, en sont venus à leur conclusion après avoir fait une sélection préliminaire des atmosphères des planètes, quelques jours seulement après avoir annoncé la découverte du système planétaire. 

Le 4 mai, l'équipe a réquisitionné le télescope spatial Hubble et l'a pointé sur l'étoile du système TRAPPIST-1  pour observer un évènement rare : un double transit, moment où deux planètes passent presque simultanément devant leur étoile. Ce n'est que deux semaines avant que l'évènement ait lieu qu'ils ont pu réaliser qu'il allait avoir lieu, grâce à des estimations raffinées de configuration  orbitales des planètes faites par Spitzer, télescope spatial de la NASA qui avait déjà commencé l'observation du système TRAPPIST-1.

"Nous avons pensé que, peut-être, nous pourrions voir si l'équipe d'Hubble nous donnerait le temps de faire cette observation. Nous avons donc écrit et envoyé notre proposition en moins de 24 heures et elle a été examinée immédiatement", rappelle De Wit. "Maintenant, pour la première fois, nous avons des observations spectroscopiques d'un double transit, ce qui nous permet d'obtenir un aperçu de l'atmosphère des deux planètes en même temps".

Avec l'utilisation de Hubble, l'équipe a enregistré un spectre de transmissio combiné de TRAPPIST-1b et c, c'est-à-dire que quand une première planète puis l'autre ont croisé leur étoile, ils ont pu mesurer les changements dans la longueur d'ondes quand la quantité de lumonisité baissait à chaque transit.

"Les données se sont avérées être vierges, absolument parfaites et les observations ont été les meilleures que nous pouvions attendre", a déclaré De Wit. "La force était certainement avec nous." 

"Ces observations initiales de hubble sont une première étape prometteuse pour en apprendre davantage sur ces mondes voisins qui pourraient être rocheux comme la terre et s'ils pourraient soutenir la vie", dit Geoff Yoder, administrateur adjoint de la direction des missions scientifiques de la NASA à Washington. "C'est un moment excitant pour la NASA et la recherche d'exoplanètes".

Sources : Dailygalaxy.com ; Universe Today. Traduction avec Google Traductions et corrigée par l'auteur du blog. Autres sources : MIT et la NASA.

 

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Rédigé par Michel des Hautes Alpes

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