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eso1837fr — Communiqué de presse scientifique

La campagne Red Dots révèle l’existence d’une exoplanète autour de l’étoile simple la plus proche de la Terre

14 novembre 2018

Une planète a été découverte en orbite autour de l’étoile de Barnard, distante de quelque 6 années lumière de la Terre. Cette nouvelle, qui fait l’objet d’une publication ce jour au sein de la revue Nature, est le fruit des campagnes Red Dots et CARMENES axées sur la recherche de planètes rocheuses voisines, et qui récemment ont permis la découverte d’un nouveau monde autour de notre plus proche voisine, Proxima Centauri.

La planète, labellisée Etoile b de Barnard, constitue désormais la seconde expolanète connue la plus proche de la Terre [1]. Les données acquises suggèrent d’assimiler cette planète à une super-Terre, dotée d’une masse supérieure à 3,2 masses terrestres, et d’une période orbitale voisine de 233 jours. L’Etoile de Barnard, soit l’étoile hôte de cette planète, est une naine rouge, en d’autres termes une étoile froide de faible masse, qui n’éclaire que faiblement ce monde nouvellement découvert. En effet, cette planète ne reçoit de son étoile hôte que 2% de l’énergie que la Terre reçoit du Soleil.

Sa distance à l’étoile hôte est faible – 0,4 fois la distance séparant la Terre du Soleil. Cette exoplanète se situe pourtant non loin de la ligne des glaces, cette frontière à partir de laquelle les composés volatils telle l’eau peuvent se condenser en glace solide. Ce monde froid et obscur pourrait être caractérisé par une température de surface de -170°C, ce qui la rendrait inhospitalière pour la vie telle que nous la connaissons.

Baptisée en l’honneur de l’astronome E. E. Barnard,l’étoile de Barnard est l’étoile simple la plus proche du Soleil. Probablement deux fois plus âgée que notre Soleil, et relativement inactive, elle est animée d’un mouvement apparent supérieur à celui des autres étoiles peuplant le ciel nocturne [2]. Les super-Terres sont les planètes les plus communément découvertes autour d’étoiles de faible masse telle l’étoile de Barnard, ce qui accrédite ce candidat planétaire nouvellement découvert.En outre, les théories actuelles relatives à la formation planétaire stipulent que la ligne des glaces constitue le site de formation idéal de telles planètes.

Les recherches antérieures de planète autour de l’étoile de Barnard s’étaient révélées infructueuses. Cette découverte récente a été permise par l’utilisation combinée de données issues de plusieurs instruments de haute précision installés sur des télescopes du monde entier [3].

“Une analyse particulièrement poussée nous permet de prévoir l’existence de cette planète avec une probabilité de 99%”, assure Ignasi Ribas (Institut des Etudes Spatiales de Catalogne et Institut des Sciences Spatiales, CSIC, Espagne), responsable de l’équipe scientifique. “Toutefois, nous continuerons d’observer cette étoile dotée d’une vitesse élevée afin d’exclure les possibles – mais improbables – variations naturelles de luminosité stellaire d’origine autre que planétaire. ”

Parmi les instruments utilisés figurent les célèbres spectrographes HARPS et UVES de l’ESO, dédiés à la recherche d’exopanètes. “HARPS a joué un rôle essentiel dans ce projet. Nous avons combiné les données d’archives acquises par d’autres équipes avec de nouvelles mesures de l’étoile de Barnard effectuées au moyen d’installations différentes”, précise Guilhem Anglada Escudé (Université Queen Mary de Londres), co-responsable scientifique de l’équipe à l’origine de ce résultat [4].”L’utilisation combinée de ces différents instruments fut déterminante, permettant de recouper nos résultats.”

Les astronomes ont utilisé l’effet Doppler pour détecter le candidat exoplanète. En orbitant autour de son étoile hôte, la planète exerce une attraction gravitationnelle qui se traduit par l’oscillation de l’étoile. Lorsque l’étoile s’éloigne de la Terre, son spectre se décale vers le rouge – en d’autres termes, vers de plus grandes longueurs d’onde. A l’inverse, lorsque l’étoile se rapproche de la Terre, la lumière qu’elle émet se décale vers des longueurs d’onde plus courtes – vers le bleu en l’occurrence.

Les astronomes utilisent cet effet pour déterminer, avec une extrême précision, les variations de vitesse de l’étoile générées par la présence d’une exoplanète. En effet, l’instrument HARPS est capable de détecter des variations de vitesse stellaire de l’ordre de 3,5 km/h – ce qui correspond à la vitesse de marche. Cette méthode de recherche des exoplanètes est connue sous l’appellation de méthode des vitesses radiales. Jusqu’à présent, elle n’avait jamais été utilisée pour détecter une exoplanète de type super-Terre située à si grande distance de son étoile hôte.

“Nous avons utilisé les données d’observation issues de sept instruments différents acquises sur une période de 20 ans, ce qui constitue l’ensemble de données le plus vaste et le plus complet utilisé à ce jour dans le cadre d’études de vitesses radiales” précise Ignasi Ribas. “La combinaison de l’ensemble des données représente un total de 771 mesures – ce qui constitue un vaste ensemble d’informations !”

“Cette découverte constitue le fruit d’un travail collectif et acharné”, conclut Guilhem Anglada-Escudé. “Elle résulte d’une vaste collaboration dans le cadre du projet Red Dots, qui regroupe les contributions d’équipes du monde entier. Des observations de suivi sont déjà effectives depuis différents observatoires à travers le monde.”

Notes

[1] Les seules étoiles situées à plus grande proximité du Soleil composent le système stellaire triple baptisé Alpha Centauri. En 2016, des astronomes utilisant les télescopes de l’ESO et d’autres installations, ont découvert les preuves de l’existence d’une planète en orbite autour de l’étoile la plus proche de la Terre au sein de ce système, Proxima Centauri. Cette planète se situe à quelque 4 années lumière de la Terre. Elle fut découverte par une équipe pilotée par Guillem Anglada Escudé.

[2] La vitesse totale de l’étoile de Barnard relativement au Soleil est voisine de 500 000 km/h. En dépit de ce rythme effréné, elle n’est pas l’étoile la plus rapide connue. La vitesse à laquelle cette étoile semble se déplacer sur le fond de ciel nocturne, vue depuis la Terre, soit son mouvement apparent, est particulièrement remarquable en revanche. L’Etoile de Barnard parcourt une distance équivalant au diamètre de la Lune en l’espace de 180 ans – cela peu sembler peu, mais c’est de loin le mouvement apparent le plus rapide caractérisant toutes les étoiles connues.

[3] Les instruments utilisés dans le cadre de cette étude sont : HARPS installé sur le télescope de 3,6 metres de l’ESO; UVES sur le VLT de l’ESO;HARPS-N sur le Télescope National Galileo; HIRES sur le télescope Keck de 10 mètres; PFS sur le télescope Magellan de 6,5 mètres de Carnegie; APF sur le télescope de 2,.4 mètres de l’Observatoire Lick ; et CARMENES à l’Observatoire Calar Alto. En outre, des observations ont été effectuées au moyen du télescope de 90 cm installé à l’Observatoire Sierra Nevada, du télescope robotique de 40 cm de l’Observatoire SPACEOBS, et du Telescope Joan Oró de 80 cm de l’Observatoire Astronomique Montsec (OadM).

[4] L’histoire de cette découverte fera l’objet d’une narration détaillée au sein de l’ESOBlog publié cette semaine.

Plus d’informations

Ce travail de recherche a fait l’objet d’un article intitulé A super-Earth planet candidate orbiting at the snow-line of Barnard’s star, publié ce 15 novembre au sein de la revue Nature.

L’équipe de recherche est composée de I. Ribas (Institut de Ciències de l’Espai, Spain & Institut d’Estudis Espacials de Catalunya, Spain), M. Tuomi (Centre for Astrophysics Research, University of Hertfordshire, United Kingdom), A. Reiners (Institut für Astrophysik Göttingen, Germany), R. P. Butler (Department of Terrestrial Magnetism, Carnegie Institution for Science, USA), J. C. Morales (Institut de Ciències de l’Espai, Spain & Institut d’Estudis Espacials de Catalunya, Spain), M. Perger (Institut de Ciències de l’Espai, Spain & Institut d’Estudis Espacials de Catalunya, Spain), S. Dreizler (Institut für Astrophysik Göttingen, Germany), C. Rodríguez-López (Instituto de Astrofísica de Andalucía, Spain), J. I. González Hernández (Instituto de Astrofísica de Canarias Spain & Universidad de La Laguna, Spain), A. Rosich (Institut de Ciències de l’Espai, Spain & Institut d’Estudis Espacials de Catalunya, Spain), F. Feng (Centre for Astrophysics Research, University of Hertfordshire, United Kingdom), T. Trifonov (Max-Planck-Institut für Astronomie, Germany), S. S. Vogt (Lick Observatory, University of California, USA), J. A. Caballero (Centro de Astrobiología, CSIC-INTA, Spain), A. Hatzes (Thüringer Landessternwarte, Germany), E. Herrero (Institut de Ciències de l’Espai, Spain & Institut d’Estudis Espacials de Catalunya, Spain), S. V. Jeffers (Institut für Astrophysik Göttingen, Germany), M. Lafarga (Institut de Ciències de l’Espai, Spain & Institut d’Estudis Espacials de Catalunya, Spain), F. Murgas (Instituto de Astrofísica de Canarias, Spain & Universidad de La Laguna, Spain), R. P. Nelson (School of Physics and Astronomy, Queen Mary University of London, United Kingdom), E. Rodríguez (Instituto de Astrofísica de Andalucía, Spain), J. B. P. Strachan (School of Physics and Astronomy, Queen Mary University of London, United Kingdom), L. Tal-Or (Institut für Astrophysik Göttingen, Germany & School of Geosciences, Tel-Aviv University, Israel), J. Teske (Department of Terrestrial Magnetism, Carnegie Institution for Science, USA & Hubble Fellow), B. Toledo-Padrón (Instituto de Astrofísica de Canarias, Spain & Universidad de La Laguna, Spain), M. Zechmeister (Institut für Astrophysik Göttingen, Germany), A. Quirrenbach (Landessternwarte, Universität Heidelberg, Germany), P. J. Amado (Instituto de Astrofísica de Andalucía, Spain), M. Azzaro (Centro Astronómico Hispano-Alemán, Spain), V. J. S. Béjar (Instituto de Astrofísica de Canarias, Spain & Universidad de La Laguna, Spain), J. R. Barnes (School of Physical Sciences, The Open University, United Kingdom), Z. M. Berdiñas (Departamento de Astronomía, Universidad de Chile), J. Burt (Kavli Institute, Massachusetts Institute of Technology, USA), G. Coleman (Physikalisches Institut, Universität Bern, Switzerland), M. Cortés-Contreras (Centro de Astrobiología, CSIC-INTA, Spain), J. Crane (The Observatories, Carnegie Institution for Science, USA), S. G. Engle (Department of Astrophysics & Planetary Science, Villanova University, USA), E. F. Guinan (Department of Astrophysics & Planetary Science, Villanova University, USA), C. A. Haswell (School of Physical Sciences, The Open University, United Kingdom), Th. Henning (Max-Planck-Institut für Astronomie, Germany), B. Holden (Lick Observatory, University of California, USA), J. Jenkins (Departamento de Astronomía, Universidad de Chile), H. R. A. Jones (Centre for Astrophysics Research, University of Hertfordshire, United Kingdom), A. Kaminski (Landessternwarte, Universität Heidelberg, Germany), M. Kiraga (Warsaw University Observatory, Poland), M. Kürster (Max-Planck-Institut für Astronomie, Germany), M. H. Lee (Department of Earth Sciences and Department of Physics, The University of Hong Kong), M. J. López-González (Instituto de Astrofísica de Andalucía, Spain), D. Montes (Dep. de Física de la Tierra Astronomía y Astrofísica & Unidad de Física de Partículas y del Cosmos de la Universidad Complutense de Madrid, Spain), J. Morin (Laboratoire Univers et Particules de Montpellier, Université de Montpellier, France), A. Ofir (Department of Earth and Planetary Sciences, Weizmann Institute of Science. Israel), E. Pallé (Instituto de Astrofísica de Canarias, Spain & Universidad de La Laguna, Spain), R. Rebolo (Instituto de Astrofísica de Canarias, Spain, & Consejo Superior de Investigaciones Científicas & Universidad de La Laguna, Spain), S. Reffert (Landessternwarte, Universität Heidelberg, Germany), A. Schweitzer (Hamburger Sternwarte, Universität Hamburg, Germany), W. Seifert (Landessternwarte, Universität Heidelberg, Germany), S. A. Shectman (The Observatories, Carnegie Institution for Science, USA), D. Staab (School of Physical Sciences, The Open University, United Kingdom), R. A. Street (Las Cumbres Observatory Global Telescope Network, USA), A. Suárez Mascareño (Observatoire Astronomique de l’Université de Genève, Switzerland & Instituto de Astrofísica de Canarias Spain), Y. Tsapras (Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg, Germany), S. X. Wang (Department of Terrestrial Magnetism, Carnegie Institution for Science, USA), and G. Anglada-Escudé (School of Physics and Astronomy, Queen Mary University of London, United Kingdom & Instituto de Astrofísica de Andalucía, Spain).

L’ESO est la première organisation intergouvernementale pour l’astronomie en Europe et l’observatoire astronomique le plus productif au monde. L’ESO est soutenu par 15 pays : l’Allemagne, l’Autriche, la Belgique, le Danemark, l’Espagne, la Finlande, la France, l’Italie, les Pays-Bas, la Pologne, le Portugal, la République Tchèque, le Royaume-Uni, la Suède et la Suisse. L’ESO conduit d’ambitieux programmes pour la conception, la construction et la gestion de puissants équipements pour l’astronomie au sol qui permettent aux astronomes de faire d’importantes découvertes scientifiques. L’ESO joue également un rôle de leader dans la promotion et l’organisation de la coopération dans le domaine de la recherche en astronomie. L’ESO gère trois sites d’observation uniques, de classe internationale, au Chili : La Silla, Paranal et Chajnantor. À Paranal, l’ESO exploite le VLT « Very Large Telescope », l’observatoire astronomique observant dans le visible le plus avancé au monde et deux télescopes dédiés aux grands sondages. VISTA fonctionne dans l’infrarouge. C’est le plus grand télescope pour les grands sondages. Et, le VLT Survey Telescope (VST) est le plus grand télescope conçu exclusivement pour sonder le ciel dans la lumière visible. L’ESO est le partenaire européen d’ALMA, un télescope astronomique révolutionnaire. ALMA est le plus grand projet astronomique en cours de réalisation. L’ESO est actuellement en train de programmer la réalisation d’un télescope géant (ELT pour Extremely Large Telescope) de la classe des 39 mètres qui observera dans le visible et le proche infrarouge. L’ELT sera « l’œil le plus grand au monde tourné vers le ciel ».

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Ce texte est une traduction du communiqué de presse de l’ESO eso1837.

eso1838fr — Communiqué de presse photo

Le VLT de l’ESO capture les détails d’un système de serpentins sculptés par des collisions de vents stellaires

19 novembre 2018

Ce tourbillon capturé par l’instrument VISIR installé sur le Very Large Telescope (VLT) de l’ESO s’achemine vers un futur explosif. Il s’agit d’un système stellaire de type Wolf-Rayet, et probablement d’une source de l’un des phénomènes les plus énergétiques de l’Univers – un sursaut gamma de longue durée (GRB).

“C’est le tout premier système de ce type découvert au sein de notre propre galaxie” déclare Joseph Callingham de l’Institut Néerlandais de Radioastronomie (ASTRON), auteur principal de l’étude sur ce système. “Nous ne nous attendions pas à découvrir un tel système dans notre propre galaxie” [1].

Le système, composé d’un cocon d’étoiles massives entouré de poussière, apparaît dans l’un des catalogues sous la référence 2XMM J160050.7-514245. Mais les astronomes l’ont baptisé “Apep”.

Apep tire son appellation de sa forme sinueuse, évoquant celle d’un serpent enroulé autour d’étoiles centrales. Son homonyme était une divinité du panthéon égyptien, représentée sous l’aspect d’un serpent incarnant le chaos – figuration digne d’un système particulièrement violent. Les anciens Egyptiens pensaient que Rê, le dieu Soleil, combattait chaque nuit Apep ; la prière et le culte permettaient à Rê d’emporter la victoire, et de réapparaître chaque matin dans les lueurs de l’aube.

Les sursauts gamma figurent parmi les explosions les plus puissantes de l’Univers. D’une durée variant de quelques millièmes de seconde à plusieurs heures, ils sont susceptibles de libérer autant d’énergie que le Soleil durant l’intégralité de son cycle de vie. Les sursauts gamma de longue durée – supérieure à 2 secondes – sont générés par les explosions en supernovae d’étoiles Wolf-Rayet dotées d’une rotation rapide.

Certaines des étoiles les plus massives évoluent, vers la fin de leur vie, en étoiles de type Wolf Rayet. Cette phase est de courte durée – quelques centaines de milliers d’années seulement, soit un court instant à l’échelle cosmologique. Au cours de cette phase, elles expulsent de vastes quantités de matière sous la forme de puissants vents stellaires, caractérisés par des vitesses atteignant les millions de kilomètres par heure. Les vents stellaires s’échappant d’Apep atteignent des vitesses incroyables de 12 millions de km/h.

Ces vents stellaires ont généré les panaches en forme de serpentins qui entourent le système d’étoiles triple – composé d’un système binaire et d’une étoile compagnon liés ensemble par la gravitation. Seules deux étoiles sont visibles sur cette image – la source qui occupe la position inférieure est en réalité une étoile binaire de type Wolf-Rayet non résolue. Cette binaire est responsable de la sculpture tourbillonnaire qui entoure Apep. Cette scupture résulte en effet des collisions des vents stellaires issus des deux étoiles de type Wolf-Rayet.

Comparée aux vents issus d’Apep, la poussière se déplace à des vitesses peu élevées, inférieures à 2 millions de km/h. L’énorme différence de vitesses qui caractérisent les vents stellaires issus d’Apep et la poussière périphérique résulte vraisemblablement de l’échappement, dans des directions différentes, d’un vent rapide et d’un vent lent d’une même étoile du système binaire.

Ainsi donc, l’étoile subirait une rotation quasi-critique – sa rotation trop rapide l’entraînerait vers une dislocation fatale. Une étoile de type Wolf-Rayet dotée d’une rotation si rapide est susceptible de produire un sursaut gamma de longue durée lorsqu’en fin de vie son noyau s’effondre.

Notes

[1] Callingham, aujourd’hui en poste à l’Institut Néerlandais de Radioastronomie (ASTRON), a effectué une partie de ce travail de recherche alors qu’il travaillait à l’Université de Sydney, au sein de l’équipe de Peter Tuthill. Outre les observations des télescopes de l’ESO, l’équipe a utilisé le Télescope Anglo-Australien de l’Observatoire de Siding Spring en Australie

Plus d’informations

Ce travail de recherche a fait l’objet d’un article intitulé “Anisotropic winds in Wolf-Rayet binary identify potential gamma-ray burst progenitor” à paraître ce 19 novembre 2018 au sein de la revue Nature Astronomy.

L’équipe était composée de J. R. Callingham (ASTRON, Dwingeloo, Pays-Bas), P. G. Tuthill (Institut d’Astronomie de Sydney [SIfA], Université de Sydney, Australie), B. J. S. Pope (SIfA; Centre de Cosmologie et de Physique des Particules, Université de New York, Etats-Unis; Chaire Sagan de la NASA), P. M. Williams (Institut d’Astronomie, Université d’Edimbourg, Royaume-Uni), P. A. Crowther (Département de Physique et d’Astronomie, Université de Sheffield, Royaume-Uni), M. Edwards (SIfA), B. Norris (SIfA), et L. Kedziora-Chudczer (Ecole de Physique, Université de Nouvelles Galles du Sud, Australie).

L’ESO est la première organisation intergouvernementale pour l’astronomie en Europe et l’observatoire astronomique le plus productif au monde. L’ESO est soutenu par 15 pays : l’Allemagne, l’Autriche, la Belgique, le Danemark, l’Espagne, la Finlande, la France, l’Italie, les Pays-Bas, la Pologne, le Portugal, la République Tchèque, le Royaume-Uni, la Suède et la Suisse. L’ESO conduit d’ambitieux programmes pour la conception, la construction et la gestion de puissants équipements pour l’astronomie au sol qui permettent aux astronomes de faire d’importantes découvertes scientifiques. L’ESO joue également un rôle de leader dans la promotion et l’organisation de la coopération dans le domaine de la recherche en astronomie. L’ESO gère trois sites d’observation uniques, de classe internationale, au Chili : La Silla, Paranal et Chajnantor. À Paranal, l’ESO exploite le VLT « Very Large Telescope », l’observatoire astronomique observant dans le visible le plus avancé au monde et deux télescopes dédiés aux grands sondages. VISTA fonctionne dans l’infrarouge. C’est le plus grand télescope pour les grands sondages. Et, le VLT Survey Telescope (VST) est le plus grand télescope conçu exclusivement pour sonder le ciel dans la lumière visible. L’ESO est le partenaire européen d’ALMA, un télescope astronomique révolutionnaire. ALMA est le plus grand projet astronomique en cours de réalisation. L’ESO est actuellement en train de programmer la réalisation d’un télescope géant (ELT pour Extremely Large Telescope) de la classe des 39 mètres qui observera dans le visible et le proche infrarouge. L’ELT sera « l’œil le plus grand au monde tourné vers le ciel ».

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Ce texte est une traduction du communiqué de presse de l’ESO eso1838.

eso1839fr — Communiqué de presse institutionnel

Quatre télescopes installés à l’Observatoire de Paranal de l’ESO et dédiés à la recherche de planètes habitables autour d’étoiles proches ultra-froides débutent leur mission avec succès

5 décembre 2018

Le SPECULOOS Southern Observatory (SSO) a été installé avec succès à l’Observatoire de Paranal. Il vient d’acquérir sa première lumière – en d’autres termes, ses premières images étalonnées et calibrées. Lorsque cette phase de mise en service sera achevée, ce nouveau réseau de chasseurs d’exoplanètes débutera ses opérations scientifiques – en janvier 2019.

SSO constitue le cœur d’un nouveau projet de détection d’exoplanètes baptisé « Search for habitable Planets EClipsing ULtra-cOOl Stars” (SPECULOOS) [1]. Ce projet repose sur un ensemble de quatre télescopes équipés de miroirs primaires d’un mètre de diamètre. Les télescopes, baptisés Io, Europa, Ganymede et Callisto en référence aux quatre satellites galiléens de Jupiter, bénéficieront d’excellentes conditions d’observation depuis le site de Paranal, qui abrite également le fleuron de l’ESO, le Very Large Telescope (VLT). Doté d’un ciel sombre ainsi que d’un climat aride et stable, Paranal constitue un site presque parfait pour l’astronomie.

Ces télescopes sont chargés d’une mission essentielle – SPECULOOS a pour objet de rechercher des planètes habitables de type Terre autour d’étoiles ultra-froides ou de naines brunes, dont les populations planétaires demeurent pour la plupart inexplorées à ce jour. Seules quelques exoplanètes ont été découvertes en orbite autour de ces étoiles. Un nombre de planètes moindre occupe la zone habitable de leur étoile hôte. Ces étoiles de faible luminosité, donc difficiles à observer, sont pourtant nombreuses – elles représentent en effet quelque 15% des étoiles de l’Univers proche. SPECULOOS est conçu pour observer 1000 étoiles de ce type, y compris les plus proches, les plus brillantes et les plus petites, et découvrir des planètes habitables de type Terre.

“SPECULOOS nous offre l’unique et incroyable possibilité de détecter des planètes de type Terre éclipsant certaines des étoiles les plus petites et les plus froides situées en périphérie de notre Système Solaire”, précise Michaël Gillon de l’Université de Liège, principal instigateur du projet SPECULOOS. “Il s’agit là d’une rare opportunité de découvrir ces mondes proches dans le détail.”

SPECULOOS détectera les exoplanètes au moyen de la méthode des transits[2]. En cela, il s’inscrit dans la continuité du télescope TRAPPIST-South, un prototype opérant depuis l’Observatoire de La Silla de l’ESO. Ce télescope, opérationnel depuis 2011, a détecté le célèbre système planétaire TRAPPIST-1. Lorsqu’une planète passe devant son étoile hôte, elle masque une partie de la lumière stellaire – ce qui se traduit généralement par la survenue d’une petite éclipse partielle, et donc la diminution de luminosité de l’étoile – une variation faible mais détectable. Les exoplanètes en orbite autour d’étoiles de plus petites dimensions masquent une plus grande partie de la lumière stellaire au cours d’un transit, ce qui rend ces éclipses périodiques beaucoup plus faciles à détecter que celles associées à des étoiles de dimensions plus étendues.

A ce jour, seule une petite fraction d’exoplanètes détectées au moyen de cette méthode arbore une taille inférieure ou égale à celle de la Terre. Les faibles dimensions des étoiles cibles de SPECULOOS, combinées à la sensibilité élevée de ses télescopes, permet la détection de planètes de type Terre situées au sein de la zone habitable de leur étoile. Ces planètes feront l’objet d’observations de suivi au moyen de grandes installations situées au sol ou dans l’espace.

“Les télescopes sont équipés de caméras dotées d’une sensibilité élevée dans le proche infrarouge” précise Laeticia Delrez du Laboratoire Cavendish, à Cambridge, co-instigatrice de l’équipe SPECULOOS. “Ce rayonnement se situe au-delà des limites de perception par l’œil humain. SPECULOOS ciblera l’émission en provenance des étoiles de faible luminosité.”

Les télescopes et leurs montures aux couleurs vives ont été construits par la société allemande ASTELCO et sont surmontés de dômes conçus par l’industriel italien Gambato. Le projet bénéficiera du soutien des deux télescopes TRAPPIST de 60 centimètres de diamètre, opérant l’un depuis l’Observatoire La Silla de l’ESO, l’autre depuis le Maroc [3]. A l’avenir, le projet inclura également les SPECULOOS Northern Observatory et SAINT-Ex, actuellement en construction à Tenerife en Espagne et San Pedro Martir au Mexique.

Il est également possible d’envisager une collaboration future avec l’Extremely Large Telescope (ELT), le prochain fleuron de l’ESO, un télescope actuellement en cours de construction au sommet du Cerros Armazones. L’ELT sera capable d’observer des planètes détectées par SPECULOOS dans des détails sans précédent – peut-être même d’analyser leurs atmosphères.

“Ces nouveaux télescopes nous permettront d’étudier des mondes proches, semblables à la Terre, avec des détails beaucoup plus fins qu’imaginés voici une dizaine d’années” conclut Michaël Gilon. “Cette époque est très excitante pour la science exoplanétaire.”

Notes

[1] Speculoos, ou speculaas, est un délicieux biscuit épicé traditionnellement fabriqué en Belgique et d’autres pays pour la Saint Nicolas, le 6 décembre. Cette appellation, avec ses connotations douces, reflète l’origine belge du projet SPECULOOS. Le projet TRAPPIST a également une origine belge – il tire son appellation des bièresTrappist, pour la plupart brassées en Belgique.

[2] La méthode des transits constitue l’une des méthodes de détection des exoplanètes. Un certain nombre d’instruments, parmi lesquels figure le chasseur d’exoplanètes HARPS de l’ESO à l’Observatoire La Silla, utilise la méthode des vitesses radiales pour détecter des exoplanètes. Cette dernière méthode repose sur la mesure des variations de vitesse de l’étoile causées par la présence d’une exoplanète en orbite.

[3] Le projet a également reçu le soutien financier de Conseil Européen de la Recherche dans le cadre du 7ème Programme de l’Union Européenne (FP7/2007-2013) / Financement ERC labellisé 336480.

Plus d’informations

L’ESO est la première organisation intergouvernementale pour l’astronomie en Europe et l’observatoire astronomique le plus productif au monde. L’ESO est soutenu par 16 pays : l’Allemagne, l’Autriche, la Belgique, le Danemark, l’Espagne, la Finlande, la France, l’Irlande, l’Italie, les Pays-Bas, la Pologne, le Portugal, la République Tchèque, le Royaume-Uni, la Suède et la Suisse. L’ESO conduit d’ambitieux programmes pour la conception, la construction et la gestion de puissants équipements pour l’astronomie au sol qui permettent aux astronomes de faire d’importantes découvertes scientifiques. L’ESO joue également un rôle de leader dans la promotion et l’organisation de la coopération dans le domaine de la recherche en astronomie. L’ESO gère trois sites d’observation uniques, de classe internationale, au Chili : La Silla, Paranal et Chajnantor. À Paranal, l’ESO exploite le VLT « Very Large Telescope », l’observatoire astronomique observant dans le visible le plus avancé au monde et deux télescopes dédiés aux grands sondages. VISTA fonctionne dans l’infrarouge. C’est le plus grand télescope pour les grands sondages. Et, le VLT Survey Telescope (VST) est le plus grand télescope conçu exclusivement pour sonder le ciel dans la lumière visible. L’ESO est le partenaire européen d’ALMA, un télescope astronomique révolutionnaire. ALMA est le plus grand projet astronomique en cours de réalisation. L’ESO est actuellement en train de programmer la réalisation d’un télescope géant (ELT pour Extremely Large Telescope) de la classe des 39 mètres qui observera dans le visible et le proche infrarouge. L’ELT sera « l’œil le plus grand au monde tourné vers le ciel ».

Le SPECULOOS Southern Observatory (SSO) est un projet mené par l’Université de Liège (Belgique), le Laboratoire Cavendish à Cambridge (Royaume-Uni) et l’Université du Roi Abdulaziz (Arabie Saoudite), sous la houlette de Michael Gillon, chercheur à la tête du groupe EXOplanètes en Transit : Identification et Caractérisation (EXOTIC) du Département d’Astrophysique, de Géophysique et d’Océanographie (AGO) de l’Université de Liège. SSO implique également des scientifiques des Universités de Berne, de Birmingham et de Warwick. L’ESO soutient le SSO et l’héberge à l’Observatoire Paranal dans le désert chilien de l’Atacama.

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Ce texte est une traduction du communiqué de presse de l’ESO eso1839.

eso1840fr — Communiqué de presse photo

La semaine de l’ESO consacrée à R Aquarri se poursuit avec l’image la plus nette de R Aquarii acquise à ce jour

12 décembre 2018

Sur cette image spectaculaire – le second opus de la semaine de l’ESO consacrée à R Aquarii – figurent les détails intimes du couple d’étoiles composant le système binaireR Aquarii. La plupart des étoiles binaires sont liées entre elles par la gravité, les conduisant simplement à valser l’une autour de l’autre. La relation unissant les étoiles qui composent R Aquarii est beaucoup moins sereine toutefois. La plus petite des deux étoiles, de dimensions pourtant restreintes, accrète en effet la matière de son compagnon en fin de vie – une géante rouge.

Des années d’observation ont mis au jour l’histoire du système binaire R Aquarii, au centre de cette image. La plus vaste des deux étoiles, une géante rouge, est classée parmi les variables de type Mira. A l’issue de leur existence, ces étoiles commencent à pulser, brillant tels mille soleils à mesure que leurs enveloppes se dilatent et se dispersent dans l’espace interstellaire.

La mort de cette étoile est un épisode déjà dramatique, auquel s’ajoute la funeste contribution de son compagnon, une naine blanche. Cette dernière, caractérisée par une taille réduite, une densité plus élevée et une température supérieure à celles de la géante rouge, accrète la matière constituant les couches externes de son compagnon. Les jets de matière stellaire expulsés par ce géant en fin de vie figurent sur cette image sous l’aspect de filaments pointant vers l’extérieur du système.

Lorsque de la matière en quanité suffisante s’accumule à la surface de la naine blanche, une explosion thermonucléaire de type nova se produit. Cet événement se traduit par l’éjection d’une vaste quantité de matière dans l’espace. Les vestiges des novae passées sont visibles sur cette image, sous l’aspect de minces nébuleuses de gaz rayonnant depuis R Aquarii.

R Aquarii se situe à 650 années lumière seulement de la Terre – en termes astronomiques, il s’agit d’un proche voisin, l’un des systèmes binaires symbiotiques les plus proches de la Terre. Pour cette raison, cette intrigante binaire fait l’objet d’une attention particulière de la part des astronomes depuis des décennies. En capturant cette image montrant les multiples caractéristiques de R Aquarii, les astronomes ont pu tester les capacités du Polarimètre Imageur de Zurich (ZIMPOL), l’un des composants du chasseur d’exoplanètes SPHERE. Les résultats obtenus ont dépassé toute espérance : la qualité de l’image, sa résolution notamment, est supérieure en effet aux observations effectuées par le célèbre Télescope Spatial Hubble du consortium NASA/ESA.

Le développement de SPHERE résulte de longues années d’étude et de conception. Il s’inscrit dans le cadre de la recherche d’exoplanètes, l’un des domaines les plus stimulants et les plus excitants de l’astronomie contemporaine. Grâce à un système performant d’optique adaptative et à un ensemble d’instruments dédiés tel ZIMPOL, SPHERE est en mesure de réaliser l’impossible : l’imagerie directe d’exoplanètes. Les capacités de SPHERE ne se limitent toutefois pas à la simple recherche d’exoplanètes. L’instrument peut également être utilisé pour étudier une variété de sources astronomiques, comme en témoigne cette splendide image de la complexité du système R Aquarii.

Plus d’informations

Ce travail de recherche a fait l’objet d’un article intitulé “SPHERE / ZIMPOL observations of the symbiotic system R Aqr. I. Imaging of the stellar binary and the innermost jet clouds” par H.M. Schmid et. Al, publié dans la revue Astronomy & Astrophysics.

L’équipe était composée de H. M. Schmid (ETH Zurich, Institut d’Astronomie), A. Bazzon (ETH Zurich, Institut d’Astronomie), J. Milli (Observatoire Européen Austral), R. Roelfsema (Groupe d’Instrumentation Optique et Infrarouge NOVA à ASTRON), N. Engler (ETH Zurich, Institut d’Astronomie) , D. Mouillet (Université Grenoble Alpes et CNRS), E. Lagadec (Université Côte d’Azur,), E. Sissa (INAF et Département de Physique et d’Astronomie “G. Galilei” Université de Padoue,), J.-F. Sauvage (Aix Marseille Université), C. Ginski (Observatoire de Leiden et Institut d’Astronomie Anton Pannekoek), A. Baruffolo (INAF), J.L. Beuzit (Université Grenoble Alpes et CNRS), A. Boccaletti (LESIA), A. J. Bohn (ETH Zurich, Institut d’Astronomie), R. Claudi (INAF), A. Costille (Aix Marseille Université,), S. Desidera (INAF), K. Dohlen (Aix Marseille Université), C. Dominik (Institut d’Astronomie Anton Pannekoek), M. Feldt (Institut Max Planck dédié à l’Astronomie), T. Fusco (ONERA), D. Gisler (Institut Kiepenheuer dédié à la Physique Solaire), J.H. Girard (Observatoire Européen Austral), R. Gratton (INAF), T. Henning (Institut Max Planck dédié à l’Astronomie), N. Hubin (Observatoire Européen Austral), F. Joos (ETH Zurich, Institut d’Astronomie), M. Kasper (Observatoire Européen Austral), M. Langlois (Centre de Recherche Astrophysique de Lyon et Aix Marseille Université), A. Pavlov (Institut Max Planck dédié à l’Astronomie), J. Pragt (Groupe d’Instrumentation Optique et Infrarouge NOVA à ASTRON), P. Puget (Université Grenoble Alpes), S.P. Quanz (ETH Zurich, Institut d’Astronomie), B. Salasnich (INAF), R. Siebenmorgen (Observatoire Européen Austral), M. Stute (Simcorp GmbH), M. Suarez (Observatoire Européen Austral), J. Szulagyi (ETH Zurich, Institut d’Astronomie), C. Thalmann (ETH Zurich, Institut d’Astronomie), M. Turatto (INAF), S. Udry (Observatoire de Genève), A. Vigan (Aix Marseille Université), et F. Wildi (Observatoire de Genève).

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Ce texte est une traduction du communiqué de presse de l’ESO eso1840.