Jupiter Twin repéré à 17 000 années-lumière

Deux vues de la région près de l'endroit où la planète nouvellement découverte a été trouvée, celle de gauche de Kepler et celle de droite du télescope Canada-France-Hawaii (CFHT).

Deux vues de la région près de l’endroit où la planète nouvellement découverte a été trouvée, celle de gauche de Kepler et celle de droite du télescope Canada-France-Hawaii (CFHT).
Image: NASA / Kepler / CFHT

Une exoplanète aux caractéristiques distinctes de Jupiter a été découverte dans d’anciennes données recueillies par le télescope spatial Kepler de la NASA. Remarquablement, Kepler a fait l’observation à l’aide de microlentilles gravitationnelles, dans ce qui est une première pour un observatoire spatial.

La nouvelle recherche devrait être publiée dans les avis mensuels de la Royal Astronomical Society, et elle décrit K2-2016-BLG-0005Lb, une planète extrasolaire avec à peu près la même masse que Jupiter et en orbite à une position comparable à la distance de Jupiter à notre Soleil. Les données recueillies par Kepler en 2016 ont été la clé de la détection. UNE préimpression de l’étude est disponible à l’arXiv.

“Cette découverte a été faite à l’aide d’un télescope spatial qui n’a pas été conçu pour les observations de microlentilles et, à bien des égards, est très sous-optimal pour une telle science”, ont déclaré les scientifiques, dirigés par le doctorant David Specht de l’Université de Manchester. écrit dans le journal. “Néanmoins, il a donné une mesure directe de la masse de la planète de haute précision, en grande partie grâce à une cadence d’observation élevée et ininterrompue facilitée par l’observation depuis l’espace.”

K2-2016-BLG-0005Lb est “la première exoplanète à microlentilles liées à être découverte à partir de données spatiales”, déclarent les scientifiques. En effet, Kepler a réussi à repérer plus de 2 700 exoplanètes confirmées au cours de son illustre carrière de neuf ans (la mission s’est terminée en 2018), mais c’est la première fois que Keplerou n’importe quel télescope spatial d’ailleurs, a réussi à repérer une planète extrasolaire grâce à un événement de microlentille.

Prédite par Albert Einstein, la microlentille gravitationnelle est une sorte de loupe qui permet aux astronomes de voir des vues exagérées d’objets célestes qui seraient autrement obscurcis par des objets de premier plan, tels que des étoiles. Les objets lourds font plier la lumière sur de grandes distances. Cela permet aux astronomes de voir la lumière d’une étoile d’arrière-plan depuis notre point de vue, alors que la lumière se courbe autour de l’objet de premier plan.

“Les planètes amplifient la lumière des étoiles uniquement lorsqu’elles sont presque parfaitement alignées avec une étoile de fond”, m’a écrit Eamonn Kerins, co-auteur de l’étude et chercheur principal du Science and Technology Facilities Council. “Environ une seule étoile sur 100 millions dans notre galaxie voit sa lumière visiblement déformée par le champ gravitationnel des planètes. Et quand les distorsions se produisent, elles sont très brèves, d’une durée de quelques heures à peut-être une journée. »

Kerins a déclaré que ces types de signaux sont très difficiles à détecter, car les astronomes doivent étudier la luminosité de plusieurs millions d’étoiles tous les quelques mois, parfois pendant années. Ils doivent ensuite analyser de grandes quantités de données dans l’espoir de trouver les signaux. Kepler, qui s’appuyait sur la méthode du transit pour repérer les exoplanètes (dans laquelle la gradation périodique des étoiles indique que les planètes passent devant elles), n’a pas vraiment été conçu pour cela.

“Le principal problème avec Kepler est que son appareil photo a de gros pixels qui nous donnent une sorte de Minecraft vue de la galaxie intérieure. Toutes les étoiles ont l’air vraiment carrées, et il y en a beaucoup dans chaque pixel », a expliqué Kerins. « La clé était de modéliser très précisément la façon dont les pixels de Kepler réagissent dans des champs d’étoiles très encombrés. La plupart des étoiles dans le champ ne varient pas, afin que nous puissions inspecter le comportement de la caméra de Kepler avec ces étoiles pour construire le signal le plus clair possible à partir de l’étoile à lentille qui varie. » Ce à quoi il a ajouté : “C’était dur !”

Les astronomes examinaient les données Kepler de 2016, en particulier les données de la Campagne 9 de la mission Kepler K2. Un nouvel algorithme de recherche a signalé cinq signaux de microlentille candidats à partir de l’ensemble de données (comme révélé dans recherche à partir de 2021), dont l’un – repéré près du grenflement alactique – s’est avéré être un événement de microlentille “clair”, selon la nouvelle étude.

Il se trouve que cinq – oui cinq – levés au sol balayaient le même endroit dans l’espace en même temps, à savoir l’expérience de lentille gravitationnelle optique (OGLE-IV), le télescope Canada – France – Hawaï (CFHT), Microlensing Observations en astrophysique (MOA-2), le réseau coréen de télescopes à microlentilles (KMTNet) et le télescope infrarouge du Royaume-Uni (UKIRT). Les données de ces observatoires ont été utilisées pour corroborer les données de Kepler et caractériser davantage le Jupiter-like planète. Ces campagnes visaient le bon endroit au bon moment, mais “aucune des enquêtes au sol n’a signalé K2-2016-BLG-0005 avant” l’étude de 2021, écrivent les scientifiques.

L’exoplanète nouvellement repérée se trouve à 17 000 années-lumière de la Terre. Il a pratiquement la même masse que Jupiter et une orbite similaire en termes de distance à son étoile hôte. Cette planète est “l’un des cousins ​​​​les plus proches de Jupiter qui ait été trouvé jusqu’à présent par n’importe quelle méthode”, a déclaré Kerins. “C’est aussi presque deux fois plus loin de nous que la plus éloignée des milliers de planètes trouvées par Kepler”, a-t-il dit, ajoutant qu'”en utilisant cette nouvelle méthode, nous avons pu étendre massivement la portée de Kepler. ”

Kepler n’est plus là, mais le futur de la NASA Nancy Grace Roman Télescope spatial, dont le lancement est prévu plus tard cette décennie, est spécifiquement construit pour trouver des planètes à l’aide de microlentilles. Kerins espère que le télescope romain révélera, entre autres, les architectures planétaires d’autres systèmes stellaires et l’abondance de mondes potentiellement habitables dans la Voie lactée. “Ça va être une belle course”, a-t-il déclaré.

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