Une équipe internationale d'astronomes a découvert deux nouvelles planètes de la taille de Jupiter en orbite autour d'étoiles lointaines. La découverte a été faite en utilisant le nouveau programme SuperWASP, qui recherche des étoiles qui s'assombrissent et s'illuminent régulièrement alors qu'une planète passe devant elles.
Une équipe d'astronomes britanniques, français et suisses a découvert deux nouvelles planètes de la taille de Jupiter autour d'étoiles lointaines. Ils font partie des planètes les plus chaudes jamais découvertes. Leurs atmosphères sont lentement emportées dans l'espace par le rayonnement brûlant des étoiles parentes. Ces planètes sont les premières trouvées dans le cadre du programme SuperWASP (Wide Angle Search for Planets) dirigé par le Royaume-Uni.
Trouver des planètes qui passent devant leurs étoiles parentes est si important pour comprendre comment les planètes se forment que l'Agence spatiale européenne lancera prochainement le satellite de 35 millions d'euros COROT pour les trouver. Mais une équipe d'astronomes britanniques, français et suisses ouvre déjà la voie depuis le sol, avec l'annonce aujourd'hui de la découverte de deux nouvelles planètes de la taille de Jupiter autour d'étoiles dans les constellations d'Andromède et de Delphinus. Leurs atmosphères sont lentement emportées dans l'espace par le rayonnement brûlant des étoiles parentes.
Ces planètes sont les premières trouvées dans le cadre du programme SuperWASP (Wide Angle Search for Planets) dirigé par le Royaume-Uni. À l'aide d'objectifs de caméra grand angle, soutenus par des caméras CCD de qualité supérieure, l'équipe SuperWASP a inspecté à plusieurs reprises plusieurs millions d'étoiles sur de vastes étendues de ciel, à la recherche des minuscules creux de la lumière des étoiles provoqués lorsqu'une planète passe devant son étoile. . C'est ce qu'on appelle un transit.
La confirmation des nouvelles découvertes est venue plus tôt ce mois-ci lorsque l'équipe s'est associée aux utilisateurs suisses et français de SOPHIE, un nouvel instrument puissant de fabrication française à l'Observatoire de Haute-Provence. SOPHIE a pu détecter une légère oscillation dans le mouvement de chaque étoile alors que les planètes tournaient autour d’elles. Ensemble, les deux types d'observation ont confirmé l'existence et la nature des planètes.
"Le partenariat entre les deux instruments est particulièrement puissant - SuperWASP trouve les planètes candidates et détermine leurs rayons, et SOPHIE confirme leur nature et les pèse", a déclaré le Dr Don Pollacco (Queen’s University Belfast), scientifique du projet SuperWASP.
"Nous sommes ravis qu'au cours de ses 4 premières nuits d'opération, SOPHIE ait détecté les deux premières nouvelles planètes de SuperWASP", a déclaré le professeur Andrew Collier Cameron (Université de St. Andrews), qui a dirigé la campagne internationale de suivi.
Environ 200 planètes autour d'autres étoiles sont maintenant connues, mais presque toutes ont été découvertes à l'aide de grands télescopes coûtant des dizaines de millions de livres. Cela nécessite une étude laborieuse d'une étoile à la fois, dans l'espoir de trouver des étoiles avec des planètes autour d'eux.
En revanche, les télescopes SuperWASP regardent des centaines de milliers d'étoiles à la fois, permettant à tous ceux qui ont des planètes en transit d'être identifiés en une seule fois.
Dans seulement une douzaine de systèmes connus, une planète a été observée passer devant son étoile. Bien que le nombre d’exoplanètes en transit connues soit encore très faible, elles détiennent la clé de la formation de systèmes planétaires et d’une compréhension de l’origine de notre propre Terre. Ce sont les seules planètes dont la taille et la densité peuvent être déterminées de manière fiable.
Les étoiles autour desquelles les nouvelles planètes sont en orbite sont similaires au Soleil. L'un est un peu plus chaud, plus lumineux et plus gros, tandis que l'autre est un peu plus frais, plus faible et plus petit. La plus grande étoile, dans la constellation d'Andromède, est à plus de 1 000 années-lumière. La petite étoile, dans la constellation du Delphinus, n'est éloignée que d'environ 500 années-lumière. Bien que les deux étoiles soient trop faibles pour être vues à l'œil nu, elles sont facilement détectables avec un petit télescope.
Les planètes elles-mêmes, appelées WASP-1b et WASP-2b, sont d'un type connu sous le nom de «Jupiters chauds». Ce sont deux planètes gazeuses géantes, comme Jupiter, la plus grande planète de notre système solaire, mais elles sont beaucoup plus proches de leurs étoiles parentes. Alors que Jupiter se trouve à près de 800 millions de kilomètres du Soleil et l'orbite une fois tous les 12 ans, WASP-1b est à seulement 6 millions de kilomètres de son étoile et orbite une fois tous les 2,5 jours, WASP-2b n'est qu'à 4,5 millions de kilomètres de son étoile et orbite une fois tous les 2 jours.
Les orbites très proches signifient que ces planètes doivent être encore plus chaudes que la planète Mercure dans notre système solaire, qui est à près de 60 millions de kilomètres du Soleil et a une température de surface de plus de 400 ° C. La température de WASP-1b est estimée à plus de 1800C. Les deux planètes montrent des signes qu'elles perdent leur atmosphère dans l'espace.
L'équipe SuperWASP planifie actuellement des observations de suivi des deux nouveaux systèmes planétaires avec le télescope spatial Hubble et le télescope spatial Spitzer afin de mesurer plus précisément les tailles et les températures des planètes, ainsi que de rechercher des indications sur d'autres planètes. dans ces systèmes. SuperWASP devrait trouver des dizaines de planètes en transit au cours des prochaines années.
Un article détaillant ces résultats a été soumis à la revue Monthly Notices de la Royal Astronomical Society.
INFORMATIONS D'ARRIÈRE-PLAN
Lors d'une conférence internationale aujourd'hui à l'Institut Max Planck d'astronomie à Heidelberg, une équipe d'astronomes du Royaume-Uni, des îles Canaries, de la France et de la Suisse annoncera la découverte de deux nouvelles planètes en orbite autour d'autres étoiles. (La conférence de la Dre Rachel Street est prévue à 11 h 50, heure locale). Les deux planètes, nommées WASP-1b et WASP-2b, ont été identifiées à l'aide du plus grand télescope d'étude de chasse aux planètes du monde, connu sous le nom de SuperWASP, situé sur l'île de La Palma. Le caractère planétaire des découvertes a été établi à l'aide d'un nouvel instrument, SOPHIE, à l'Observatoire de Haute-Provence. Ces deux télescopes viennent de commencer des opérations conjointes et ont trouvé les deux nouvelles planètes dans leurs saisons d'observation inaugurales respectives.
Bien qu'aucun télescope ne puisse réellement voir les planètes autour d'autres étoiles directement, le passage ou le transit de la planète à travers la face de l'étoile peut bloquer environ 1% de la lumière de l'étoile parente, de sorte que l'étoile devient légèrement plus faible pendant quelques heures. Dans notre propre système solaire, un phénomène similaire s'est produit le 8 juin 2004, lorsque Vénus a traversé le disque du Soleil.
Les télescopes SuperWASP prennent des images répétées de centaines de milliers d'étoiles en un instantané, établissant un enregistrement de la variation de la luminosité de chaque étoile avec le temps. En recherchant dans les données des étoiles qui «font un clin d'œil», les candidats pour ceux qui hébergent des planètes sont identifiés. Ces étoiles candidates sont ensuite observées individuellement pour confirmer la détection de la planète, à l'aide du célèbre télescope de l'Observatoire de Haute-Provence où la première découverte d'exoplanète historique a été faite en 1995 par les membres de l'équipe Michel Mayor et Didier Queloz.
LES TÉLESCOPES À TRANSIT PLANÉTAIRE SUPERWASP
Le projet SuperWASP (Wide Angle Search for Planets) exploite deux systèmes de caméras - un à La Palma dans les îles Canaries et un à Sutherland Observatory, en Afrique du Sud. Ces télescopes ont une nouvelle conception optique comprenant huit caméras scientifiques, chacune ressemblant en fonctionnement à une caméra numérique domestique, et attachées collectivement à une monture de télescope conventionnelle. SuperWASP a un champ de vision environ 2000 fois supérieur à un télescope astronomique conventionnel. Les instruments fonctionnent sous contrôle robotique et sont logés dans leur propre bâtiment personnalisé.
Les huit caméras individuelles sur chaque monture sont petites par rapport aux normes du télescope - les lentilles ne font que 11 cm de diamètre - mais couplées à des détecteurs de pointe et à un pipeline d'analyse de données automatisé sophistiqué, elles sont capables de produire des images du ciel entier, plusieurs fois par nuit, et détectant plusieurs centaines de milliers d'étoiles en un seul instantané.
L'observation d'une nuit avec SuperWASP génère une grande quantité de données, jusqu'à 60 Go - environ la taille d'un disque dur d'ordinateur classique (ou 100 CD-ROM). Ces données sont ensuite traitées à l'aide d'un logiciel sophistiqué et stockées dans une base de données à l'Université de Leicester.
En observant à plusieurs reprises les mêmes plaques de ciel, encore et encore avec les télescopes SuperWASP et en mesurant avec précision la luminosité de toutes les étoiles détectées, les astronomes établissent des «courbes de lumière» de tous les objets pour surveiller la variation de leur luminosité avec le temps.
Pour les étoiles avec des planètes en orbite autour d'elles, et dans lesquelles les orbites sont vues presque en bordure, des baisses de luminosité (environ 1%) se produisent lorsque la planète passe devant l'étoile. En effet, les étoiles clignotent pour nous dire qu'elles ont des planètes. La durée et la profondeur du pendage dans la courbe de lumière permettent de mesurer le rayon de la planète.
Les données à partir desquelles les deux planètes WASP ont été découvertes ont été obtenues en 2004, lorsque le télescope nord SuperWASP fonctionnait avec seulement cinq caméras. Les deux SuperWASP Nord et Sud fonctionnent désormais de manière robotique avec leur complément complet de huit caméras chacune. Le transport initial de planètes découvertes promet des captures encore plus importantes qui placeront notre compréhension de ces planètes bizarres sur une base statistique sûre.
LE SPECTROGRAPHE SOPHIE
Après avoir détecté des étoiles avec des candidats exoplanètes en orbite, les détections sont confirmées à l'aide d'un nouvel instrument - le spectrographe SOPHIE - à l'Observatoire de Haute-Provence. Les observations présentées ici ont été obtenues au cours de la première semaine de fonctionnement de ce nouvel instrument.
Alors que les planètes tournent autour de leurs étoiles hôtes, l'étoile elle-même est tirée sur une petite orbite par l'attraction de la planète. Cette minuscule «oscillation» est détectée à l'aide de l'effet Doppler. Le spectre de l'étoile contient de nombreuses raies d'absorption produites dans l'atmosphère de l'étoile. Ces raies spectrales se produisent à des longueurs d'onde caractéristiques, connues avec précision. Cependant, lorsque l'étoile se déplace sous l'influence de la planète en orbite, les raies spectrales se déplacent en avant et en arrière dans la longueur d'onde par de petites quantités.
Le spectrographe SOPHIE permet de mesurer très précisément ces minuscules décalages de longueur d'onde. Dans le cas des deux planètes découvertes ici, les déplacements Doppler mesurés s'élèvent à moins de 0,0003 nanomètres de longueur d'onde, ce qui correspond à des vitesses inférieures à 200 mètres par seconde.
Des transits similaires à ceux observés par SuperWASP pourraient également être produits par des étoiles de faible masse, il est donc essentiel de mesurer le décalage Doppler afin de «peser» l’objet en transit et de distinguer les deux possibilités. L'analyse du décalage Doppler permet de sécuriser la nature planétaire du compagnon de passage et de déterminer sa vraie masse. Combiné à la détermination du rayon, il fournit la densité de la planète, qui est une information cruciale pour l'étude de la structure interne des exoplanètes.
Source d'origine: communiqué de presse RAS
