Les 8ème rencontres d’astronomie du savinois serre ponçon débute le 16 Août, voici le contenu :
Conférence
Mercredi 18 août : La Vie dans Système Solaire
Michel Marcellin, Directeur de recherches au Laboratoire d’Astrophysique de Marseille.
Au travers d’images commentées, on s’intéressera à l’apparition de la vie dans le Système Solaire. On passera en revue les principales planètes, grâce notamment aux superbes images transmises par les sondes spatiales, et on verra ce qui a permis à la vie d’apparaître sur Terre plus facilement que sur les autres planètes. Parmi celles-ci, c’est Mars qui retiendra le plus notre attention car l’examen détaillé de sa surface montre l’existence d’eau liquide dans le passé. Mais on s’intéressera aussi à la couche de glace qui recouvre Europe (satellite de Jupiter) et sous laquelle on pense qu’il y a un océan d’eau liquide qui pourrait offrir des conditions habitables pour certaines formes de vie. Enfin Titan, satellite principal de Saturne, offre un paysage intriguant avec des lacs de méthane liquide et une atmosphère d’azote qui est à la même pression que l’atmosphère terrestre. Vendredi 20 août : La recherche d’exoplanètes en région PACA
Alexandre Santerne, chercheur à l’observatoire de Marseille
La région PACA a toujours été pionnière dans la recherche de planètes extra solaires : depuis la découverte en 1995 de la première exoplanète à l’observatoire de Haute Provence les activités de recherche dans ce domaine ne se sont jamais essouflées. Aujourd’hui encore, le spectrographe SOPHIE et l’exploitation scientifique du satellite spatial CoRoT se passent en région PACA.
Après avoir fait un point sur les principales techniques qui permettent de détecter des exoplanètes aujourd’hui, j’expliquerais quelles sont les étapes nécessaires à la découverte de nouvelles planètes CoRoT. Je ferais ensuite un petit tour d’horizon des découvertes récentes d’exoplanètes CoRoT et terminerais par les projets de recherche en cours ou à venir en PACA. Mardi 24 août: Exobiologie
Martine Adrian-Scotto, Maître de conférences à Université de Nice-Sophia Antipolis
« L’origine de la vie sur Terre et l’existence d’une vie ailleurs font partie des questions qui ont de tout temps troublé la conscience de l’Homme. Ces questions sont aujourd’hui examinées par le biais d’un domaine scientifique propre, une jeune science très pluridisciplinaire : l’exobiologie. De façon générale, l’exobiologie a pour objet l’étude de la vie dans l’univers. Plus précisément, elle inclut l’étude des conditions et des processus qui ont permis l’émergence du vivant sur notre planète, et ont pu ou pourraient l’autoriser ailleurs ainsi que la recherche de systèmes vivants ou de leurs traces ailleurs que sur Terre (système solaire, milieu interstellaire, exoplanètes …). La conférence présentera un aperçu de ces différents aspects. »
Lundi 16
21:30: INAUGURATION DES 7émes rencontres d’astronomie du Savinois Serre-Ponçon, esplanade de l’église de Savines-le-Lac
Mardi 17 Savines-le-Lac (place de la mairie)
10:00 à 12:00 : Observation du Soleil et séances de planétarium (45min)
Réallon Station
14:30 – Construction et lancement d’une Micro fusée
16:30 – Observation et photographie du Soleil
21:00 – 00:00 – La grande soirée : Observation des merveilles d’été
mercredi 18
Savines-le-Lac (place de la mairie)
10:00 à 12:00 : Observation du Soleil
17:00 – 18:00 : Atelier cadran Solaire
Prunières – Place de la Mairie à partir de 16:30
Observation et photographie du Soleil
construction d’une carte du ciel
Diaporama « Le système solaire »
Camping des Blanchons 21:00 – 00:00 – La grande soirée : Observation des merveilles d’été
Jeudi 19 Savines-le-Lac (place de la mairie)
10:00 à 12:00 : Observation du Soleil et séances de planétarium (45min)
St Apollinaire – église à partir de 16:30
Observation et photographie du Soleil
Diaporama : Les instruments astronomiques
Question d’astro (tout ce que vous avez toujours voulu
savoir sur l’astronomie sans jamais oser poser la question)
Lac de St Apollinaire
21:00 – 00:00 – La grande soirée : Observation des merveilles d’été
Vendredi 20 Lac de St Apollinaire
04:00 – Observation des Merveilles d’hiver (Le petit déjeuner vous sera offert au Chalet du Lac)
Savines-le-Lac (place de la mairie)
10:00 à 12:00 : Observation du Soleil
17:00 – 18:00 : Atelier cadran Solaire
23:00 : Observation des planètes
Samedi 21
Savines-le-Lac (place de la mairie)
10:00 à 12:00 : Observation du Soleil et séances de planétarium (45min) Sauze du Lac – salle polyvalente à partir de 16:30
Observation et photographie du Soleil
Construction d’une carte du ciel
Les News Astro
21:00 – 00:00 – La grande soirée : Observation des merveilles d’été
Dimanche 22
Savines-le-Lac (place de la mairie)
10:00 à 12:00 : Observation du Soleil
Puy-Sanières – salle des fêtes à partir de 16:30
Observation et photographie du Soleil
Atelier construction d’un cadran solaire
Diaporama : Les News Astro
21:00 – 00:00 – La grande soirée : Observation des merveilles d’été
Lundi 23
Savines-le-Lac (place de la mairie)
10:00 à 12:00 : Observation du Soleil
17:00 à 18:00 : Atelier cadran Solaire
Puy-Saint-Eusèbe, , place de l’église
14:30 – Construction et lancement d’une Micro fusée
à partir de 16:30 – Observation et photographie du Soleil
construction d’une carte du ciel
21:00 – 00:00 – La grande soirée : Observation des merveilles d’été
Mardi 24 Savines-le-Lac (place de la mairie)
10:00 à 12:00 : Observation du Soleil et séances de planétarium (45min)
17:00 à 18:00 construction d’une carte du ciel
Mercredi 24 Savines-le-Lac (place de la mairie)
10:00 à 12:00 : Observation du Soleil
Réallon Station
21:00 – Soirée Film, suivie d’observation aux télescopes
Conférence le 05 Aout 21h à Haute-Corréo par Jean Pierre Sivan (directeur de recherche au CNRS)
L’existence de planètes autour des étoiles est passée brutalement du domaine du rêve à celui de la réalité en 1995, avec la fabuleuse découverte réalisée par M. Mayor et D. Queloz à l’Observatoire de Haute Provence. Pour la première fois était mise en évidence la présence d’une planète tournant autour d’une autre étoile que le Soleil, une étoile très semblable à celui-ci, située à plus de 40 années lumière de nous ….
Cette découverte de la première « planète extrasolaire », attendue depuis des millénaires, a été suivie de nombreuses découvertes analogues : ce sont aujourd’hui plus de quatre cents planètes extrasolaires qui ont été observées en orbite autour d’étoiles de la Voie Lactée, certaines d’une taille comparable à celle de la Terre. Les projets instrumentaux au sol et dans l’espace abondent pour aller plus loin dans la quête de ces mondes nouveaux, une exploration passionnante qui conduira notamment à mieux comprendre les processus de formation des systèmes planétaires, du système solaire en particulier.
Mais un enjeu de taille est aussi la recherche de la vie extraterrestre !
Conférence le 22 Juillet 21h à Haute-Corréo par Jean Pierre Sivan (directeur de recherche au CNRS)
L’existence de planètes autour des étoiles est passée brutalement du domaine du rêve à celui de la réalité en 1995, avec la fabuleuse découverte réalisée par M. Mayor et D. Queloz à l’Observatoire de Haute Provence. Pour la première fois était mise en évidence la présence d’une planète tournant autour d’une autre étoile que le Soleil, une étoile très semblable à celui-ci, située à plus de 40 années lumière de nous ….
Cette découverte de la première « planète extrasolaire », attendue depuis des millénaires, a été suivie de nombreuses découvertes analogues : ce sont aujourd’hui plus de quatre cents planètes extrasolaires qui ont été observées en orbite autour d’étoiles de la Voie Lactée, certaines d’une taille comparable à celle de la Terre. Les projets instrumentaux au sol et dans l’espace abondent pour aller plus loin dans la quête de ces mondes nouveaux, une exploration passionnante qui conduira notamment à mieux comprendre les processus de formation des systèmes planétaires, du système solaire en particulier.
Mais un enjeu de taille est aussi la recherche de la vie extraterrestre !
Des astronomes ont obtenu la première image d’un disque de poussière encerclant de près une étoile massive récemment née, apportant la preuve directe que les étoiles massives se forment de la même manière que leurs sœurs plus petites. Cette découverte, réalisée grâce à plusieurs télescopes de l’ESO, est présentée cette semaine dans un article de la revue Nature.
« Nos observations révèlent un disque environnant une jeune étoile massive à l’état embryonnaire, qui est maintenant totalement formée » déclare Stefan Kraus, le responsable de cette étude. « Certains diront que le bébé est sur le point d’être mis au monde ».
L’équipe d’astronomes a observé un objet connu sous le nom énigmatique d’IRAS 13481-6124. La jeune étoile centrale, qui est toujours entourée par son cocon prénatal, a une masse d’environ 20 fois celle du Soleil et un rayon cinq fois plus grand. Elle se situe dans la constellation du Centaure, à 10 000 années-lumière de la Terre.
A partir d’images d’archives obtenues par le satellite Spitzer de la NASA et par des observations effectuées avec le Télescope submillimétrique APEX de 12 mètres de diamètre, les astronomes ont découvert la présence d’une trace d’éjection de matière.
« De tels jets sont couramment observés autour de jeunes étoiles de faible masse et indiquent généralement la présence d’un disque, » précise Stefan Kraus.
Les disques circumstellaires sont des éléments essentiels dans le processus de formation des étoiles de faible masse comme notre Soleil. Cependant, nous ne savons pas si ces disques sont également présents durant la formation des étoiles de masse supérieure à dix fois celle du Soleil, car le rayonnement puissant qu’elles émettent pourrait empêcher la matière de tomber sur l’étoile. Il a ainsi été proposé que les étoiles massives pourraient se former lorsque des étoiles plus petites fusionnent.
Afin de découvrir et de comprendre les propriétés de ce disque, les astronomes ont utilisé le mode interférométrique du VLT, le VLTI (Very Large Telescope Interferometer), de l’ESO. En combinant la lumière de trois des télescopes auxiliaires de 1,80 mètre du VLTI avec l’instrument AMBER, cet équipement permet aux astronomes d’observer des détails aussi précis que s’ils avaient un télescope avec un miroir de 85 mètres de diamètre. La résolution obtenue correspond à 2,4 millisecondes d’angle, ce qui équivaudrait à distinguer la tête d’une vis de la station spatiale internationale, ou encore à plus de dix fois la résolution atteinte avec les télescopes spatiaux actuels observant dans le visible.
Avec cette capacité exceptionnelle, complétée par des observations réalisées avec un autre télescope de l’ESO, le télescope NTT de 3,58 mètres de diamètre à La Silla, Stefan Kraus et ses collègues ont été capables de détecter un disque autour d’IRAS 13481-6124.
« C’est la première fois que nous pouvons prendre une image de la région interne d’un disque autour d’une étoile massive » précise Stefan Kraus « Nos observations montrent que la formation se passe de la même manière pour toutes les étoiles, quelle que soit leur masse. »
Les astronomes ont déterminé que le système était âgé de 60 000 années-lumière et que l’étoile avait atteint sa masse finale. A cause de la lumière intense de l’étoile qui est 30 000 fois plus lumineuse que le Soleil, le disque va bientôt s’évaporer. Ce disque évasé s’étend sur 130 fois la distance Terre-Soleil (130 Unités Astronomiques) et a une masse similaire à celle de l’étoile, soit environ vingt fois celle du Soleil. De plus, les parties internes du disque apparaissent dépourvues de poussière.
« De prochaines observations avec ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), en cours de construction au Chili, pourraient fournir plus d’informations sur ces parties internes et nous permettre de mieux comprendre comment les étoiles massives « nouveaux nés » deviennent grosses, » conclut Stefan Kraus.
Aujourd’hui, l’équipe CoRoT annonce la découverte d’une naine brune et de six nouvelles exoplanètes aux caractéristiques très variées. CoRoT, satellite de l’Agence spatiale française (CNES), permet de découvrir des exoplanètes depuis l’espace, par la détection de leur passage devant leur étoile. L’observation de ces transits est relayée par des observations au sol, notamment avec les spectrographes HARPS de l’ESO et Sophie de l’INSU-CNRS: les astronomes obtiennent alors une mesure précise de la taille, de la masse et de l’orbite de ces nouvelles planètes, sans les voir directement. Elles sont ainsi les seules à permettre d’obtenir les informations les plus complètes sur leur nature et les modes de formation et d’évolution de ces nouveaux mondes.
« Chaque nouvelle découverte d’un système planétaire extrasolaire bouscule un peu plus les modèles théoriques expliquant la formation et l’évolution de ces systèmes. Plus nous connaîtrons de systèmes différents, plus nous pourrons étendre notre compréhension des processus réellement à l’œuvre, » déclare Magali Deleuil, chercheuse au Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (LAM), responsable du programme exoplanètes de CoRoT.
C’est une planète de taille très modeste parmi les planètes en transit connues. Elle mesure 0,7 fois la taille de Saturne et pèse 0,7 fois sa masse. Sa structure interne est comparable à celles des planètes géantes de glace, comme Neptune et Uranus dans le système solaire. C’est la plus petite planète découverte par l’équipe CoRoT après la première super-Terre en transit, CoRoT-7b.
CoRoT-15b: lanainebrune
CoRoT-15b a une masse de 60 fois celle de Jupiter pour un rayon à peine plus grand et donc une densité considérable, près de 40 fois celle de Jupiter. Elle est considérée par les chercheurs comme une naine brune, c’est à dire un objet intermédiaire entre une planète géante et une étoile. Les naines brunes sont beaucoup plus rares que les planètes, ce qui rend sa découverte passionnante.
CoRoT-10b : une géante à l’orbite très allongée
Pendant son « année » orbitale, qui dure 13 jours, cette planète s’approche puis s’éloigne de son étoile au point que l’énergie qu’elle en reçoit varie d’un facteur dix en fonction de son éloignement. La température de la planète varierait alors de 250 à 600°C en quelques jours.
CoRoT-11b : une géante autour d’une étoile en rotation rapide
L’étoile autour de laquelle orbite CoRoT-11b tourne très vite sur elle-même, en seulement 40 heures -c’est encore moins que la période de révolution de la planète qui est de 3 jours. Par comparaison, notre Soleil tourne sur lui même en 26 jours. La rotation extrême de l’étoile rend d’ailleurs la détection de la planète très difficile avec HARPS.
CoRoT-12b, CoRoT-13b et CoRoT-14b :
3 planètes géantes proches de leur étoile, mais avec des propriétés très différentes. CoRoT-13b a une taille plus modeste que celle de Jupiter mais sa densité est deux fois plus importante, ce qui s’explique probablement par la présence d’un noyau massif. Avec un rayon 16 fois plus grand que celui de la Terre, CoRoT-12b quant à elle, appartient à la famille des planètes gazeuses dilatées, c’est-à-dire plus grosses que Jupiter (11 fois la Terre). En tournant à très courte distance de leur étoile, ces planètes en reçoivent un intense rayonnement, qui retarde leur contraction et explique leur taille anormalement grande. Paradoxalement, CoRoT-14b, qui est encore plus proche de son étoile, a une taille similaire à Jupiter. Sa masse est 7 fois et demi celle de Jupiter, ce qui en fait une autre planète extrêmement dense (6 fois plus que Jupiter) et la seconde planète très massive et très proche de son étoile.
La détection des exoplanètes avec CoRoT par la méthode des transits (voir encadré 1) (détection de l’infime variation de l’intensité lumineuse de l’étoile lorsque la planète passe devant le disque stellaire) est une longue entreprise, avec ses observations complémentaires (voir encadré 2), mais elle présente un avantage considérable car elle permet d’obtenir le diamètre et la masse de la planète, et donc sa densité, éléments indispensables pour bien comprendre la nature des planètes détectées. Les caractéristiques de l’orbite sont aussi précisément décrites. Depuis quinze ans, 450 exoplanètes ont été découvertes; seules 82 d’entre elles présentent un transit, dont 15 ont été mises en évidence par le satellite CoRoT.
(1) Détecter des planètes avec CoRoT : une analyse minutieuse
Depuis février 2007, le satellite CoRoT observe chaque année environ 80 000 étoiles. La variation de l’éclat d’une étoile au cours du temps, ou « courbe de lumière » dans le jargon des astronomes, est enregistrée sur une durée de 20 à 150 jours. Une équipe scientifique y recherche alors une série de micro-éclipses (ou transits) imputable au passage répété d’une planète devant son étoile. « Nous avons choisi de travailler en parallèle, avec jusqu’à 8 chercheurs qui analysent les données indépendamment et qui comparent ensuite leurs résultats ; c’est plus long, mais cela permet d’accroître le nombre de découvertes ! » précise Pascal Bordé de l’IAS, responsable de cette équipe chargée d’analyser les courbes de lumière de CoRoT.. Chaque année, cette équipe isole jusqu’à un millier de courbes de lumière présentant des transits, parmi lesquels plus d’une centaine sont potentiellement le fait de planètes… Mais une fois ces « planètes potentielles » identifiées, la tâche est loin d’être terminée.
(2) Le support nécessaire des télescopes terrestres
Les planètes ne sont clairement identifiées qu’une fois que tous les autres scénarios possibles ont été écartés : « Entre la détection de transits par CoRoT et l’annonce officielle de la découverte d’une nouvelle planète se cache une série d’observations complémentaires à l’aide de télescopes au sol. Réaliser et analyser ces observations peut nécessiter jusqu’à deux années entières !» explique Claire Moutou, du LAM, chargée de la coordination du programme d’observations complémentaires. Les chercheurs impliqués dans CoRoT doivent donc passer au crible de leurs télescopes terrestres la centaine de candidats détectés annuellement. Une quinzaine de télescopes1 de par le monde est utilisée pour cette tâche. Il s’agit d’abord de confirmer la position de l’étoile présentant les transits, puis d’établir que le corps qui cause ces transits est bien une planète et non une autre étoile. Cette vérification peut se faire en mesurant la masse de ce corps.
C’est un processus long, car les étoiles ne sont visibles que 5 mois par an, mais la récompense finale est de taille ! Car sans pouvoir voir directement ces planètes lointaines, les chercheurs savent mesurer leur densité -seulement pour celles qui transitent- et commencent à comprendre leurs caractéristiques.
1Le programme exoplanète de CoRoT bénéficie de l’appui de plusieurs télescopes terrestres: Le Télescope Canada France Hawaï (INSU-CNRS, CNRC – Hawaï) ; les Télescopes IAC-80 et ESA OGS de l’Observatoire du Teide (Espagne); le télescope Suisse Euler de 1,2m à l’Observatoire La Silla de l’ESO (Chili) ; les télescopes 0,46 et 1 m de l’Observatoire Wise (Israël); le télescope TEST de l’Observatoire de Tautenburg (Allemagne) ; les télescopes BEST et BEST 2 du Deutsche Luft und Raumfahrt Gesellschaft (DLR) ; le télescope KECK de 10m avec le spectrographe HIRES (Hawaï-USA) ; le télescope de 3,6m équipé du spectrographe HARPS à l’Observatoire La Silla de l’ESO (Chili) ; les télescopes de 8,2m du Very Large Telescope avec le spectrographe UVES à l’Observatoire Paranal de l’ESO (Chili) ; les télescopes de 1,93m avec le spectrographe SOPHIE et de 1,2 m à l’Observatoire de Haute Provence de l’INSU-CNRS (France).
La planète orbite autour de son étoile à une distance semblable à celle de Saturne au Soleil. Cette exoplanète, de neuf fois la masse de Jupiter, pourrait s’être formée de la même manière que les planètes géantes de notre Système solaire. Plusieurs images ont été obtenues, de 2003 à 2009, par une équipe internationale[1] pilotée par des chercheurs du Laboratoire d’Astrophysique de Grenoble (CNRS, Université Joseph Fourier, OSUG/INSU) et comprenant des chercheurs du Laboratoire d’Etudes Spatiales et d’Instrumentation en Astrophysique (LESIA ; Observatoire de Paris, CNRS, Université Pierre et Marie Curie, Université Paris Diderot). Pour ce faire, ils ont utilisé le système d’optique adaptative NACO du Very Large Telescope de l’ESO. Ce résultat prouve que les planètes géantes peuvent se former dans des disques de matière en seulement quelques millions d’années, une durée très brève comparée au temps cosmique. A paraître en ligne dans Science Express, le jeudi 10 juin 2010.
Seulement âgée de 12 millions d’années environ, soit moins de 0,3% de l’âge du Soleil, Bêta Pictoris est 1,75 fois plus massive que notre étoile. Située à près de 60 années-lumière dans la constellation du Peintre, elle est l’un des exemples les plus connus d’étoile entourée d’un disque de poussière (appelé disque de débris[2]). De précédentes observations ont montré un gauchissement du disque et des comètes tombant sur l’étoile. « Ces éléments suggéraient de façon indirecte la présence d’une planète massive et nos nouvelles observations le prouvent maintenant d’une façon définitive » indique la responsable de l’équipe internationale, Anne-Marie Lagrange, directrice de recherche au CNRS et membre du Laboratoire d’Astrophysique de Grenoble (LAOG : CNRS, Université Joseph Fourier, OSUG/INSU). « Puisque l’étoile est très jeune, nos résultats montrent que les planètes géantes gazeuses peuvent se former dans les disques en seulement quelques millions d’années. »
De récentes observations ont indiqué que les disques autour de jeunes étoiles se dispersent en quelques millions d’années, et que la formation de planètes géantes doit se produire plus rapidement que ce que l’on pensait. Bêta Pictoris en est la preuve.
L’équipe a utilisé l’instrument NACO[3] équipant l’un des télescopes du Very Large Telescope de l’ESO, pour étudier l’environnement proche de Bêta Pictoris en 2003, 2008 et 2009. En 2003, une source faible a été détectée à l’intérieur du disque, mais les données n’étaient pas suffisantes pour permettre d’exclure de façon définitive la possibilité que cette source soit une étoile d’arrière-plan. « Sur de nouvelles images obtenues début 2009, la source avait disparu ! » indique Anthony Boccaletti, chargé de recherche au CNRS et membre du LESIA qui a contribué à l’analyse des données. « Les observations les plus récentes, prises fin 2009, révèlent que l’objet se situe de l’autre côté du disque ce qui implique qu’il est passé derrière son étoile parente. » Ceci a permis de confirmer que la source n’était pas une étoile de fond mais une exoplanète se déplaçant autour de son étoile, donnant ainsi des éléments pour déterminer son orbite autour de l’étoile.
Parmi les quelques exoplanètes (moins de 10) dont on a une image, Bêta Pictoris b est celle qui a la plus petite orbite. Elle est située à une distance comprise entre 8 et 15 unités astronomiques[4] de son étoile. « La courte période de la planète nous permettra d’enregistrer son orbite complète dans un délai relativement court à l’échelle astronomique (entre 15 et 40 ans) et les futures études de Bêta Pictoris b fourniront les éléments très importants sur la physico-chimie de l’atmosphère d’une jeune exoplanète géante, » dit Mickael Bonnefoy, doctorant au LAOG.
« Avec les exoplanètes trouvées autour de jeunes étoiles massives telles Fomalhaut et HR8799, l’existence de Bêta Pictoris b suggère que les « super-jupiter » pourraient être des sous-produits fréquents de la formation d’étoiles massives, » explique Gaël Chauvin, chargé de recherche au CNRS et membre du LAOG.
De telles planètes perturbent les disques circumstellaires, créant des structures particulières qui seront aisément observables avec ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), le grand projet international d’interféromètre radio.
D’autres images d’exoplanètes ont été obtenues, mais ces planètes sont toutes situées plus loin de leur étoile hôte que ne l’est Bêta Pictoris b. Si nous étions dans le Système solaire, ces exoplanètes se trouveraient au-delà de l’orbite de la planète la plus lointaine, Neptune. Les processus de formation de ces planètes éloignées sont susceptibles d’être très différents de ceux qui ont eu lieu dans notre Système solaire et dans Bêta Pictoris.
« Les images récentes des exoplanètes – dont beaucoup ont été faites avec le VLT – illustrent la diversité des systèmes planétaires », déclare Anne-Marie Lagrange. « Parmi celles-ci, Bêta Pictoris b est le cas le plus prometteur : une planète qui pourrait avoir été formée comme les planètes géantes du Système solaire. »
Aujourd’hui, dans le cadre du « RAS National Astronomy Meeting (NAM2010) » la découverte de neuf nouvelles planètes à transit vient d’être annoncée. En combinant ces nouveaux résultats avec de précédentes observations d’exoplanètes en transit, les astronomes ont été surpris de découvrir que six exoplanètes (parmi un échantillon plus large en comprenant 27) ont été détectées orbitant dans le sens opposé à celui de la rotation de leur étoile hôte – soit exactement l’inverse de ce que l’on peut observer dans notre Système solaire. Avec ces nouvelles découvertes, les astronomes sont confrontés à une remise en cause sérieuse et inattendue des modèles de formation planétaire actuellement en vigueur. Elles laissent également supposer que les systèmes comportant des exoplanètes de type Jupiter chaud ne contiennent probablement pas de planète semblable à la Terre.
“Nous lançons une véritable bombe dans le champ des exoplanètes” déclare Amaury Triaud, un étudiant en thèse à l’Observatoire de Genève qui a dirigé la plus grande partie de ces campagnes d’observation avec Andrew Cameron et Didier Queloz.
Les astronomes pensent que les planètes se forment dans les disques de poussière et de gaz qui entourent les jeunes étoiles. Ces disques protoplanétaires tournent dans le même sens que leur étoile et l’on supposait jusqu’àmaintenant que toutes les planètes formées dans le disque étaient plus ou moins en orbite dans le même plan et qu’elles se déplaçaient sur leur orbite dans le même sens que celui de la rotation de leur étoile. C’est notamment le cas pour les planètes du Système solaire.
Suite à la première détection des neuf planètes [1] avec la caméra « Wide Angle Search for Planets (WASP, [2]), cette équipe d’astronomes a utilisé le spectrographe HARPS sur le télescope de 3,6 mètres de diamètre de l’ESO à l’Observatoire de La Silla au Chili, avec des données du télescope Suisse Euler, également installé à La Silla ainsi que des données provenant d’autres télescopes, afin de confirmer la découverte de ces exoplanètes [3] détectées à la fois dans la nouvelle et l’ancienne campagne d’observation et de les caractériser.
Étonnamment, quand les astronomes de cette équipe ont combiné les nouvelles données avec les anciennes observations ils ont trouvé que les orbites de plus de la moitié de tous les Jupiters chauds [4] étudiés n’étaient pas alignées avec l’axe de rotation de leurs planètes. Ils ont même découvert que six exoplanètes de cette longue étude (parmi lesquelles deux sont de nouvelles découvertes) avaient un mouvement rétrograde : elles tournent autour de leurs étoiles dans la « mauvaise » direction.
« Ces nouveaux résultats défient réellement la pensée conventionnelle qui veut que les planètes doivent toujours être en orbite dans la même direction que celle de la rotation de leur étoile, » précise Andrew Cameron de l’Université de St Andrews, qui présente ces nouveaux résultats au « RAS National Astronomy Meeting (NAM2010) » à Glasgow cette semaine. Continue Reading…
L’eau est un ingrédient indispensable à la vie sur terre. La plus grande quantité d’eau des océans terrestres provient probablement d’un nuage interstellaire qui s’est effondré et à donné naissance à notre système solaire. L’une des questions fondamentales dans l’étude de nos origines est de comprendre comment et où l’eau s’est formée et la manière dont les molécules ont trouvé leur chemin à partir du nuage interstellaire primitif jusqu’aux planètes, comme la terre, il y a environ 4,5 billion d’années.
Alors que les astronomes ne peuvent pas remonter le temps pour observer notre propre système solaire, ils peuvent par contre étudier des systèmes planétaires en formation autour d’étoiles jeunes proches.
Un dessin artistique de l’étoile jeune NGC 1333 IRAS4B et de son disque. Ces disques, au sein desquel les astronomes pensent que les planètes se forment, sont constitués de gaz et de poussières.
Crédits: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC)
Pour la première fois l’Interféromètre du Plateau de Bure de l’IRAM a pu localiser où se trouve l’eau dans un disque en rotation autour d’une de ces étoiles très jeunes, très semblables à notre soleil.
En raison des grandes quantités d’eau qui se trouvent dans notre propre atmosphère, les observations astronomiques de l’eau normale (H216O) exigent des satellites tels que le télescope spatial Herschel mis récemment sur orbite. Néanmoins, dans l’espace, environ une molécule d’eau sur 500 contient l’isotope lourd18O de l’oxygène. Certaines émissions de cette eau plus lourde (H218O) peuvent traverser l’atmosphère terrestre et être captées par les télescopes au sol, tels ceux de l’IRAM. Comme les télescopes sur terre sont nettement plus grands et ont un pouvoir de résolution 100 fois plus grand que n’importe quel télescope en orbite, l’observation au sol permet aux astronomes de voir avec une grande précision la distribution de l’eau autour d’étoiles en formation.
Une équipe d’astronomes – Jes Joergensen de l’Université de Bonn (Allemagne) et du Centre for Star and Planet Formation de Copenhague (Danemark) et Ewine van Dishoeck de l’Observatoire de Leiden (Pays-Bas) et du Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik à Garching (Allemagne) – a utilisé l’interféromètre du Plateau de Bure pour observer l’eau sous sa forme lourde autour d’une étoile jeune, nommée NGC 1333 IRAS4B, qui s’est formée il y a seulement 10.000 à 50.000 années. Continue Reading…
Des astronomes ont découvert la seconde exoplanète de type super-Terre pour laquelle ils ont pu déterminer la masse et le rayon et obtenir ainsi des indications essentielles sur sa structure. Il s’agit également de la première super-Terre connue avec une atmosphère. Cette exoplanète, en orbite autour d’une petite étoile située à seulement 40 années-lumière de la Terre, ouvre ainsi de nouvelles et importantes perspectives dans la quête de mondes habitables. La planète GJ1214b a une masse d’environ six fois celle de la Terre et son cœur est probablement composé en majeure partie de glace d’eau. Sa surface se révèle être très chaude et elle est entourée d’une atmosphère épaisse qui la rend inhospitalière pour la vie telle que nous la connaissons sur Terre.
Dans l’édition du magazine Nature de cette semaine, une équipe d’astronomes annonce la découverte d’une planète en orbite autour de la très proche étoile de faible masse GJ1214. Après la récente découverte de la planète CoRoT-7b , c’est la deuxième fois que le transit d’une super-Terre a pu être détecté. Un transit se produit quand l’orbite de la planète est alignée avec l’observateur de telle sorte que l’on peut voir la planète passer devant son étoile. Par rapport à la Terre, cette nouvelle planète a une masse environ 6 fois supérieure et un rayon 2,7 fois plus grand. Elle a ainsi une taille comprise entre celle de la Terre et celle des planètes géantes glacées du système solaire, Uranus et Neptune.
Bien que la masse de GJ1214 soit similaire à celle de CoRoT-7b, son rayon est beaucoup plus grand, ce qui laisse supposer que la composition des deux planètes est vraiment différente. Alors que CoRoT-7b a probablement un cœur rocheux couvert de lave, les astronomes pensent que GJ1214b est composée à 75% de glace d’eau et que les 25% restant seraient constitués de fer et de silice.
GJ1214b fait le tour de son étoile en 38 heures à une distance de seulement deux millions de kilomètres – 70 fois plus proche de son étoile que la Terre du Soleil. « Etant si proche de son étoile, sa température en surface doit être d’environ 200 degrés Celsius, ce qui est trop chaud pour que l’eau soit liquide, » déclare David Charbonneau, premier auteur de l’article présentant cette découverte.
En comparant le rayon mesuré pour GJ1214b avec les modèles théoriques de planètes, les astronomes ont trouvé que ce rayon dépasse les prédictions des modèles : il y a quelque chose en plus de la surface solide de la planète qui occulte la lumière de l’étoile – une atmosphère de 200 kilomètres d’épaisseur. « Cette atmosphère est bien plus épaisse que celle de la Terre, aussi la forte pression et l’absence de lumière devraient empêcher toute forme de vie telle que nous la connaissons, » précise David Charbonneau, « mais ces conditions restent très intéressantes car elles peuvent permettre le développement d’une chimie complexe. »
« GJ1214b est trop chaude pour avoir pu garder une atmosphère pendant longtemps. Elle nous offre donc la première opportunité d’étude d’une atmosphère récemment formée, enveloppant un monde en orbite autour d’une autre étoile, » ajoute Xavier Bonfils, un des membres de l’équipe. « De plus, cette planète étant si proche de nous, il sera possible d’étudier son atmosphère, même avec des équipements courants ».
Aujourd’hui à Porto, à l’occasion d’une conférence internationale ESO/CAUP sur les exoplanètes, l’équipe qui a réalisé le « High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher », mieux connu sous le nom de HARPS, le spectrographe du télescope de 3,6 mètres de diamètre de l’ESO, annonce l’incroyable découverte de 32 nouvelles exoplanètes, confirmant de manière incontestable la suprématie mondiale de HARPS parmi les « chasseurs » de planètes. Ce résultat accroît également d’un impressionnant 30% le nombre de planètes de faible masse connues. Durant les cinq dernières années, HARPS a repéré plus de 75 des quelques 400 exoplanètes maintenant connues.
« HARPS est un instrument unique d’une extrême précision, idéal pour découvrir des mondes extraterrestres, » déclare Stéphane Udry, le scientifique qui a fait l’annonce. « Nous avons maintenant terminé notre programme initial de cinq ans dont le succès a été bien au-delà de nos espérances. »
La dernière fournée d’exoplanètes annoncée aujourd’hui ne comprend pas moins de 32 nouvelles découvertes. En prenant en compte ces nouveaux résultats, les données fournies par HARPS ont permis la découverte de plus de 75 exoplanètes dans plus de 30 systèmes planétaires différents. En particulier, grâce à son incroyable précision, la recherche de petites planètes, celles ayant une masse égale à quelques masses terrestres, connues comme des super-Terres et des planètes semblables à Neptune, a reçu un coup de pouce considérable. HARPS a facilité la découverte de 24 des 28 planètes de masse inférieure à 20 masses terrestres connues. Comme dans le cas des super-Terres détectées précédemment, la plupart des nouveaux candidats de faible masse se trouve dans des systèmes à planètes multiples, contenant jusqu’à cinq planètes par système.
