COROT/ transits planétaires

Bientôt un an que COROT enregistre la luminosité de milliers d'étoiles.
Ses capacités réelles se sont révélées légèrement supérieures à ce qui était prévu.

Une planète, géante gazeuse ( un "jupiter-chaud" ) a déjà été annoncée début 2007. D'autres le seront à la mi-décembre à priori.

Suivez la discussion COROT sur Webastro :
=> http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=16355&page=5


Notons au passage que nous en sommes à 33 planètes dont le transit a été mesuré. L'année 2007 a été riche en annonces et cela ne semble pas fini.

Les planètes des naines rouges (mise à jour)

Dans un précédent article (ici), nous évoquions une tendance montrant qu'il y a un déficit de planètes joviennes autour des naines rouges (étoiles les moins massives) comparé aux étoiles plus massives.
Après mise à jour avec les nouvelles découvertes, l'avantage est encore à la prédominance de planètes de faible masse autour des naines rouges connues pour posséder un système planétaire.
Mais l'écart se réduit et peut-être que la tendance évoquée dans l'article précédent n'est qu'un biais observationnel ?

Nombre de planètes neptuniennes et/ou super-telluriques autour d'une naine rouge : 7.
Nombre de planètes joviennes autour d'une naine rouge 5 (voire 6 car une planète est à confirmer).

Il faudra attendre un échantillon de découverte plus grand pour trancher !

COROT prêt pour la quête de nouveaux mondes

Le satellite COROT a été lancé avec succès le 27 décembre à 15h23 heure de Paris.

Une discussion consacrée à cette mission est disponible sur le forum Webastro =>
http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=16355

Les dessous d'une annonce médiatique

Un jupiter chaud et son étoile.
(Credit: NASA, ESA, et A. Schaller pour STScI)

Le 4 octobre 2006, la NASA annonce la découverte, dans un papier destiné à la presse, de 16 candidat planètes autour de diverses étoiles du centre galactique.
Il convient à plusieurs titres de revenir sur cette annonce.


I) La technique utilisée et ses limites
Les astronomes à l'origine de cette annonce ont utilisé le télescope spatial Hubble pour enregistrer les flux de luminosité de centaines d'étoiles situées vers le centre de notre Galaxie et détecter le cas échéant, des diminutions de ces flux pouvant être dûs à un transit de planètes devant ces étoiles.
Dans le centre galactique, il y a une densité d'étoiles plus grande que dans notre coin de la galaxie.
Un transit qu'on suppose d'origine planétaire peut-être causé par le transit d'un objet non planétaire de type naine brune ou petite étoile.
La méthode du transit ne permet d'obtenir que la taille de l'objet qui transite et la période dudit objet.
Or un objet peut avoir plus ou moins la taille d'une planète mais ne pas en être une !

II) La mesure des vitesses radiales comme complément

Pour trier les planètes des objets "artefacts", les astronomes mesurent les vitesses radiales des étoiles pour avoir une idée de la masse de l'objet et donc confirmer on non sa nature planétaire.
Officiellement, un objet céleste est considéré comme planète si sa masse est inférieure à 13 masses joviennes. [Pour le système solaire, le droit à être nommé planète est soumis à des critères plus précis.]

Malheureusement, ces mesures n'ont été obtenues que pour 2 des 16 candidats-planètes publiés car les étoiles du centre galactique sont assez loin pour permettre ces mesures.
Donc 14 des 16 candidats-planètes ont une nature indéterminée (planète, naine brune, petite étoile...).
Ceci dit, les choses ne sont pas si évidentes pour les 2 candidats pour lesquels des informations sur la masse ont été obtenues.

III) Le doute persiste

Le candidat qui mérite le titre de planète sans discussions est SWEEPS-04.
En effet, sa masse calculée via mesures des vitesses radiales de l'étoile mère est inférieure à 3,8 masses joviennes. C'est un classique Jupiter chaud qui fait le tour de son étoile en 4,2 jours.

Mais pour l'autre cas, à savoir SWEEPS-11, c'est plus compliqué qu'il n'y paraît.
Si on prend la limite de 13 Mj indiquée plus haut, pas de soucis pour SWEEP-11 avec sa masse calculée de plus ou moins 9,7 Mjup.
Si on y regarde de plus près, la marge d'erreur indiquée est de +/- 5,6 Mjup.
Donc, SWEEPS-11 peut dépasser le seuil de 13 Mjup !
Mais même sans cette marge, les récentes découvertes montrent que certains objets peuvent avoir une masse inférieure à 13 Mjup et ne pas être des planètes pour autant !
Nous savons désormais qu'il existe des naines brunes(ou sous-naines brunes) de quelques masses joviennes !
Il y a débat sur le fait de nommer ou non de tel objets planètes car ils ne se forment vraisemblablement pas comme des planètes mais commes des étoiles.

Bref, sur les 16 candidats planètes que la NASA a annoncé, seul SWEEPS-04 mérite à ce jour son titre de planète.

Le doute plane pour les 15 autres !


En complément =>
* On en discute sur le forum

* Communiqué de la NASA

Véga, un (autre) regard sur la jeunesse des systèmes planétaires

Ce billet fait suite au précédent consacré à Bêta Pictoris.

Véga, une des étoiles les plus brillante de l'hémisphère nord (60 fois la luminosité du Soleil), est située à 25 années-lumières et est agée d'environ 350 millions d'années pour environ 3 masses solaires.
Dans notre ciel nocturne, elle nous apparaît blanche-bleue.


Comme pour Bêta Pictoris, le satellite IRAS a détecté en 1983 un excès d'émissions en infrarouge dû à la présence de poussières microscopiques.
Cet anneau de poussières semble s'étendre de 80 à 120 UA (1 UA= distance Terre-Soleil) mais en fait, selon les dernières données du télescope Spitzer, de la poussière a été détectée jusqu'à 850 UA !
Ces poussières, toujours selon les données de Spitzer, sont renouvellées par la collision entre planétésimaux et/ou des planétoïdes (corps aussi gros que Pluton).
Collisions qui ont vraisemblablement lieu au moment où vous lisez ces lignes...
Credits: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle (SSC/Caltech)


Mais jusqu'à peu, nous ne savions pas ce qui se passait dans la partie interne, près de l'étoile.
En avril, une équipe internationale, combinant la puissance de plusieurs instruments (interférométrie), a mis en évidence dans la partie interne (là ou les planètes se trouvent dans notre système solaire) des poussières chaudes (1300°C) qui, là aussi, sont présentes car constamment renouvellées par la collision entre planétésimaux et/ou la désintégration de comètes s'approchant trop de la chaude Véga !

Rappellons que la collision de planétésimaux est indispensable à la formation des planètes, nottament les petites comme notre Terre.
Ceci dit, vu l'âge de Véga, les planètes sont ,à priori, déjà formées.
Nous assistons donc probablement à la phase de "nettoyage" du système, où les probables planètes sont intensément bombardées par des astéroïdes/comètes, étape qu'à aussi connu notre jeune système solaire...
Là encore, par l'étude du système Véga, nous regardons notre passé...

Bêta Pictoris, un regard sur notre génèse...

Bêta Pictoris est une jeune étoile chaude (type Véga) de 1,8 masses solaires située à 60 années-lumières.
Son âge est estimé à 20 millions d'années. Elle est facilement visible à l'oeil nu dans l'hémisphère sud.



En 1983, IRAS(satellite d'observation en infrarouge) détecte un excès infrarouge "autour" de l'étoile, dûes à des poussières microscopiques.
Depuis, le disque de Bêta Pictoris a été observé par de nombreux télescopes, et, améliorations technologiques aidant, les infos recueillies sont de plus en plus éclairantes sur ce qui se trame autour de l'étoile.

Ces observations ont permis =>

=> de mettre en évidence la présence de comètes dans le système; de nombreuses s'évaporent quand elles se rapprochent trop de l'étoile

=> de découvrir des asymétries dans le disque, très certainement dûes à des planètes (joviennes)

=> d'émettre l'hypothèse que les poussières (causes de l'excès IR évoqué ci-dessus) sont renouvellées constamment par des collisions entre planétésimaux/astéroïdes

[Définition de "planétésimal" :
Petit corps solide de taille kilométrique formé au sein d'une nébuleuse, entrant habituellement dans le processus de formation d'une planète. ]


Cette dernière idée selon laquelle des collisions ont lieu régulièrement entre planétésimaux vient d'être renforcée par des observations faites par le télescope japonais Subaru (miroir de 8 mètres).
Les poussières résultant des collisions ont, selon l'équipe découvreuse, des tailles de l'ordre du micromètre.

Bref, Bêta Pictoris est une jeune étoile qui possède un système planétaire très jeune ou en encore en formation.
Les collisions entre planétésimaux sont fréquentes, preuve que la jeunesse d'un système planétaire est assez agitée et violente.
Les collisions entre planétésimaux permettent la formation des planètes telluriques ; c'est peut-être aussi cette formation que l'on "voit" en ce moment autour de Bêta Pictoris !

C'est notre jeunesse et génèse que l'on étudie en observant l'environnement circumstellaire de Bêta Pictoris...
Cette étoile continue et continuera à être étudiée...

Le disque de de Bêta Pictoris est vu par la tranche depuis la terre.
(Credits: J.-L. Beuzit et al. Grenoble Obs./ESO)

Plus d'infos :
=> Un dossier en français consacré à Bêta Pictoris

=> Article(anglais) sur la découverte du télescope Subaru

Focus sur le système HD 82943

HD 82943 est une étoile de type solaire somme toute assez banale située dans notre "voisinage" à 89 années-lumières.
Les mesures de vitesses radiales de cette étoile ont mis en évidence la présence(en 2003) de deux compagnons planétaires de type jovien.

HD 82943, une proche étoile semblable à notre Soleil...quoique...

Jusqu'ici, on pourrait croire que ce système planétaire est ennuyeux, peu intéressant(en fait tout les systèmes sont intéressants !) mais c'est sans compter deux particularités qui en font un sujet remarquable.

En fait, 2 caractéristiques sont à regarder de plus près. Développons donc ces 2 caractères dans une première partie et une seconde partie...

Partie 1 : Un système en "résonance 2:1"

Le système HD 82943 est donc composé d'au moins deux planètes joviennes mais celles-ci ont une configuration orbitale notable.
En effet, ces 2 planètes joviennes sont en résonance 2:1.
Pour appréhender rapidement cette "chose", cliquez-ici !

Très concrètement, la planète "HD 82943 c" fait 2 fois le tour(période orbitale de ~219 jours) de l'étoile mère pendant que "HD 82943 b" n'en fait qu'un (~441 jours) !
A quelques jours près, on retrouve cette résonance en divisant la période de la planète "b" par 2, ou multiplier 219 par 2.

Cette résonance 2:1 concerne aussi d'autres systèmes planétaires découverts; d'ailleurs, il se pourrait que ce soit une configuration assez fréquente.
En lisant le lien expliquant les résonances, vous avez vu que celles-ci peuvent être la cause d'instabilités mais aussi de stabilité à long terme.
Et bien en ce qui concerne les systèmes extrasolaires (connus) avec résonances 2:1, il semblerait(simulations théoriques) qu'elles permettent plutôt une stabilité obitale des planètes concernées à long terme.

Partie 2 : HD 82943, une étoile "ogre" (âmes sensibles, n'allez pas plus loin !)

L'étude par les astronomes du spectre de l'étoile HD 82943 a montré quelque chose d'innatendu. En effet, ils ont décelé une importante quantité de Lithium 6.
Et alors ?
En fait, le lithium 6 est très fragile. Il est présent dans les très jeunes protoétoiles mais n'aimant pas la chaleur des étoiles de type solaire, il est très vite détruit...
Or, l'étoile HD 82943 est "mûre" avec un âge estimé à 2,6 milliards d'années environ(Soleil: 4,6 MA). Bref, le lithium 6 présent dans l'atmosphère ne peut venir que de l'extérieur...

Justement, le lithium 6 se conserve très bien(et en quantité) dans les planètes !
Oui, vous avez compris...L'étoile a dû engloutir une ou plusieurs de ses propres planètes(ses filles !) pour avoir a son âge une telle proportion de Lithium 6 !!!
Les astronomes estiment qu'une planète qui a deux fois la masse de Jupiter suffit à expliquer le taux trouvé dans l'atmosphère de HD 82943.
Mais la gloutonne peut tout aussi bien avoir mangé quelques planètes telluriques et/ou neptuniennes...

Illustration d'une planète engloutie par son étoile mère...

Bien avant cette cruelle découverte, les astronomes envisageaient déjà la possibilité d'ingestion de planètes par les étoiles. Selon eux, HD 82943 ne devrait pas être un cas isolé...
De plus, quand on voit les configurations orbitales et l'évolution(fortes eccentricités, migrations etc...) de certains systèmes extrasolaires, il est tout à fait logique d'imaginer que des planètes soient éjectées (du système), détruites ou... englouties par leur étoile ...
Parmi-elles, très certainement des petites planètes telluriques comme la Terre, Mars...


Plus d'infos =>
*Simulation du système HD 82943