TRADUCTION DE
‘’ An extrasolar
world covered in water?
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‘’ Un monde extrasolaire
recouvert d'eau ?
par l'Université de Montréal
Représentation artistique de
l'exoplanète TOI-1452 b, une petite planète qui pourrait être entièrement
recouverte d'un océan profond. Crédit : Benoit Gougeon, Université de Montréal
Une équipe internationale de
chercheurs dirigée par Charles Cadieux, Ph.D. étudiant à l'Université de
Montréal et membre de l'Institut de recherche sur les exoplanètes (iREx), a
annoncé la découverte de TOI-1452 b, une exoplanète en orbite autour de l'une
des deux petites étoiles d'un système binaire situé dans la constellation de
Draco à environ 100 ans de la Terre.
L'exoplanète est légèrement plus
grande en taille et en masse que la Terre et est située à une distance de son
étoile où sa température ne serait ni trop chaude ni trop froide pour que de
l'eau liquide existe à sa surface. Les astronomes pensent qu'il pourrait s'agir
d'une "planète océanique", une planète entièrement recouverte d'une
épaisse couche d'eau, semblable à certaines des lunes de Jupiter et de Saturne.
Dans un article publié aujourd'hui
dans The Astronomical Journal, Cadieux et son équipe décrivent les observations
qui ont permis d'élucider la nature et les caractéristiques de cette exoplanète
unique.
Une équipe internationale
d'astronomes a découvert une exoplanète qui pourrait être complètement
recouverte d'eau. Crédit : Benoit Gougeon, Université de Montréal
« Je suis extrêmement fier de cette
découverte car elle démontre le haut calibre de nos chercheurs et de notre
instrumentation », a déclaré René Doyon, professeur à l'Université de Montréal
et directeur de l'iREx et de l'Observatoire du Mont-Mégantic (OMM). "C'est
grâce à l'OMM, un instrument spécial conçu dans nos laboratoires appelé SPIRou,
et une méthode analytique innovante développée par notre équipe de recherche
que nous avons pu détecter cet exo unique en son genre.
C'est le télescope spatial TESS de la
NASA, qui arpente tout le ciel à la recherche de systèmes planétaires proches
du nôtre, qui a mis les chercheurs sur la piste de cette exoplanète. Sur la
base du signal TESS, qui a montré une légère diminution de la luminosité tous
les 11 jours, les astronomes ont prédit une planète environ 70 % plus grande
que la Terre.
Charles Cadieux appartient à un
groupe d'astronomes qui effectuent des observations de suivi au sol des
candidats identifiés par TESS afin de confirmer leur type de planète et leurs
caractéristiques. Il utilise PESTO, une caméra installée sur le télescope de
l'OMM qui a été développée par le professeur David Lafrenière de l'Université
de Montréal et son Ph.D. étudiant François-René Lachapelle.
"L'OMM a joué un rôle crucial dans
la confirmation de la nature de ce signal et dans l'estimation du rayon de la
planète", a expliqué Cadieux. "Ce n'était pas une vérification de
routine. Nous devions nous assurer que le signal détecté par TESS était bien
causé par une exoplanète encerclant TOI-1452, la plus grande des deux étoiles
de ce système binaire."
L'étoile hôte TOI-1452 est beaucoup
plus petite que notre Soleil et est l'une des deux étoiles de taille similaire
dans le système binaire. Les deux étoiles orbitent l'une autour de l'autre et
sont séparées par une si petite distance - 97 unités astronomiques, soit
environ deux et une la moitié de la distance entre le Soleil et Pluton - que le
télescope TESS les voit comme un seul point de lumière. Mais la résolution de
PESTO est suffisamment élevée pour distinguer les deux objets, et les images
ont montré que l'exoplanète orbite autour de TOI-1452, ce qui a été confirmé
par des observations ultérieures d'une équipe japonaise.
L'ingéniosité au travail
Pour déterminer la masse de la
planète, les chercheurs ont ensuite observé le système avec SPIRou, un instrument
installé sur le télescope Canada-France-Hawaii à Hawaii. Conçu en grande partie
au Canada, SPIRou est idéal pour étudier les étoiles de faible masse comme
TOI-1452 car il opère dans le spectre infrarouge, là où ces étoiles sont les
plus brillantes. Même alors, il a fallu plus de 50 heures d'observation pour
estimer la masse de la planète, qui serait près de cinq fois celle de la Terre.
Les chercheurs Étienne Artigau et
Neil Cook, également de l'iREx de l'Université de Montréal, ont joué un rôle
clé dans l'analyse des données. Ils ont développé une puissante méthode
d'analyse capable de détecter la planète dans les données collectées avec
SPIRou. "La méthode LBL [pour ligne par ligne] nous permet de nettoyer les
données obtenues avec SPIRou de nombreux signaux parasites et de révéler la
faible signature des planètes comme celle découverte par notre équipe",
explique Artigau.
L'équipe comprend également les
chercheurs québécois Farbod Jahandar et Thomas Vandal, deux Ph.D. étudiants de
l'Université de Montréal. Jahandar a analysé la composition de l'étoile hôte,
utile pour contraindre la structure interne de la planète, tandis que Vandal a
participé à l'analyse des données recueillies avec SPIRou.
Un monde aquatique
L'exoplanète TOI-1452 b est
probablement rocheuse comme la Terre, mais son rayon, sa masse et sa densité
suggèrent un monde très différent du nôtre. La Terre est essentiellement une
planète très sèche ; même si nous l'appelons parfois la planète bleue parce
qu'environ 70 % de sa surface est couverte par l'océan, l'eau ne représente en
fait qu'une fraction négligeable de sa masse, moins de 1 %.
L'eau peut être beaucoup plus
abondante sur certaines exoplanètes. Ces dernières années, les astronomes ont
identifié et déterminé le rayon et la masse de nombreuses exoplanètes d'une
taille comprise entre celle de la Terre et de Neptune (environ 3,8 fois plus
grande que la Terre). Certaines de ces planètes ont une densité qui ne peut
s'expliquer que si une grande partie de leur masse est constituée de matériaux
plus légers que ceux qui composent la structure interne de la Terre comme
l'eau. Ces mondes hypothétiques ont été surnommées
"planètes océaniques".
"TOI-1452 b est l'un des
meilleurs candidats pour une planète océanique que nous ayons trouvé à ce jour",
a déclaré Cadieux. "Son rayon et sa masse suggèrent une densité bien
inférieure à ce à quoi on pourrait s'attendre pour une planète composée
essentiellement de métal et de roche, comme la Terre."
Mykhaylo Plotnykov et Diana Valencia
de l'Université de Toronto sont des spécialistes de la modélisation de
l'intérieur des exoplanètes. Leur analyse de TOI-1452 b montre que l'eau peut
représenter jusqu'à 30 % de sa masse, une proportion similaire à celle de
certains satellites naturels de notre système solaire, comme les lunes de
Jupiter Ganymède et Callisto, et les lunes de Saturne Titan et Encelade. .
À suivre...
Une exoplanète telle que TOI-1452 b
est un candidat parfait pour une observation plus approfondie avec le télescope
spatial James Webb, ou Webb en abrégé. C'est l'une des rares planètes tempérées
connues qui présentent des caractéristiques compatibles avec une planète
océanique. Elle est suffisamment proche de la Terre pour que les chercheurs
puissent espérer étudier son atmosphère et tester cette hypothèse. Et,
heureusement, il se situe dans une région du ciel que le télescope peut
observer toute l'année.
"Nos observations avec le
télescope Webb seront essentielles pour mieux comprendre TOI-1452 b", a
déclaré Doyon, qui a passé en revue la conception du composant NIRISS de James
Webb. "Dès que nous le pourrons, nous réserverons du temps sur Webb pour
observer ce monde étrange et merveilleux."
L'article "TOI-1452 b : SPIRou
et TESS révèlent une super-Terre en orbite tempérée transitant par une naine
M4" a été publié le 12 août 2022 sur The Astronomical Journal. Outre
Charles Cadieux, René Doyon, Étienne Artigau, Neil Cook, Farbod Jahandar et
Thomas Vandal de l'iREx de l'Université de Montréal, l'équipe de recherche
comprend Nicolas B. Cowan (iREx, MSI, McGill, Canada); Björn Benneke, Stefan
Pelletier et Antoine Darveau-Bernier (iREx, UdeM, Canada); Ryan Cloutier,
ancien membre de l'iREx (Harvard, États-Unis); et des co-auteurs de
l'Université de Toronto, de France, du Brésil, des États-Unis, du Japon,
d'Espagne, de Suisse, du Portugal, de Hongrie, d'Allemagne et de Crimée.
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COMMENTAIRES / A WATER WORLD !!!!!
Ce n’ est pas
de ce genre de planète océanique que j’ attends un signe de vie hors de
notre Terre !!! Tout le monde
attends et espère la première découverte de celle qui ressemblera à la notre !! je cite par exemple D Alfred : ‘’ Ask Ethan: What Will Our First Direct Image Of An Earth-Like Exoplanet
Look Like?’’
…..hélas nous en sommes arrives à ce jour à 5000
selon NASA ET AUCUNE COMME LA
NOTRE !!!!!
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