Premiers résultats de CHEOPS sur une exoplanète extrême

Publié par Redbran le 29/09/2020 à 13:00
Source: Observatoire de Paris
Le télescope spatial CHEOPS tient ses promesses: ses premières observations révèlent le visage de l'exoplanète WASP-189b - l'une des planètes les plus extrêmes connues. CHEOPS est une mission de l'Agence spatiale européenne (ESA) avec la participation de laboratoires suisses et français parmis lesquels l'IMCCE/CNRS/Observatoire de Paris/PSL University/Sorbonne Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures)....).


Fig. Vue de l'artiste (Est communément appelée artiste toute personne exerçant l'un des métiers ou activités suivantes :) Frederik Peeters représentant CHEOPS devant le côté jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le...) de la planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la maintienne en...), avec l'étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une énorme boule de plasma comme le Soleil, qui est l'étoile la plus proche de la Terre.) derrière.

Huit mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.) après le départ du télescope spatial (Un télescope spatial est un télescope placé au delà de l'atmosphère. Le télescope spatial présente l'avantage par...) CHEOPS pour son voyage (Un voyage est un déplacement effectué vers un point plus ou moins éloigné dans un but personnel (tourisme) ou professionnel (affaires). Le voyage...) en orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.) autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5 genres Erythrotriorchis, Kaupifalco,...) de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes....), la première publication scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.) utilisant des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement,...) fournies par CHEOPS vient de paraître. CHEOPS est la première mission de l'ESA destinée à l'exploration (L'exploration est le fait de chercher avec l'intention de découvrir quelque chose d'inconnu.) d'exoplanètes déjà découvertes. Les exoplanètes sont des planètes tournant autour d'autres étoiles que le Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile de type naine jaune, et composée...), dont la première découverte en 1995 a été récompensée par le prix Nobel de physique (Le prix Nobel de physique est une récompense gérée par la Fondation Nobel, selon les dernières volontés du testament du chimiste Alfred...) 2019 aux Suisses Michel Mayor (Michel Mayor (12 janvier 1942 dans le canton de Vaud, Suisse) est un astrophysicien suisse. Membre de l'observatoire de Genève et professeur à...) et Didier Queloz. CHEOPS a été conçu dans le cadre d'une collaboration entre l'ESA, la Suisse et différents pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de quelques centaines de km²), subdivision de la civitas gallo-romaine. Comme la civitas qui subsiste le plus...) européens. Un consortium de plus d'une centaine de scientifiques et ingénieurs originaires de onze pays européens ont ainsi participé à la construction du satellite (Satellite peut faire référence à :) pendant cinq ans. L'IMCCE est présent dans le Science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir appris, ce que l'on tient pour vrai au sens large. L'ensemble de...) Team de CHEOPS en raison de son expertise dans la dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :) des systèmes planétaires.

L'étude portant sur les données fournies par CHEOPS, qui vient d'être acceptée pour publication dans le journal "Astronomy & Astrophysics", décrit l'exoplanète (Une exoplanète, ou planète extrasolaire, est une planète orbitant autour d'une étoile autre que le Soleil. La plupart des exoplanètes découvertes à ce...) WASP-189b. Les résultats obtenus montrent que les observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré explique la très...) faites par CHEOPS sont aussi précises que prévu.

L'une des planètes connues les plus extrêmes L'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise,...) des observations faites par CHEOPS est WASP-189b, une exoplanète en orbite autour d'une étoile hors de notre Système solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le Soleil et des corps célestes ou objets définis gravitant autour de lui (autrement dit, notre système...), appelée HD 133112. Celle-ci, plus grosse et plus chaude que notre Soleil, émet une lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm...) bleutée. Elle se situe à 322 années-lumière de la Terre, dans la constellation (Une constellation est un ensemble d'étoiles dont les projections sur la voûte céleste sont suffisamment proches pour qu'une civilisation les relie par des lignes...) de la Balance. Les astronomes considèrent que l'étoile est brillante (bien qu'invisible à l'oeil nu), ce qui facilite grandement l'étude de la planète par CHEOPS. WASP-189b est vingt fois plus proche de son étoile que la Terre du Soleil; elle en fait le tour en moins de trois jours ! De plus, cette étoile est beaucoup plus chaude que le Soleil. La planète reçoit donc une énorme quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une...) de rayonnement (Le rayonnement, synonyme de radiation en physique, désigne le processus d'émission ou de transmission d'énergie impliquant une...), qui la chauffe littéralement à rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.). C'est une planète géante (Une étoile géante est une étoile de classe de luminosité II ou III. Dans le diagramme de Hertzsprung-Russell, les géantes forment deux branches...) mesurant une fois et demie la taille de Jupiter. Elle possède une température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle...) extrême, c'est pourquoi on l'appelle un Jupiter ultra-chaud.

Les objets planétaires tels que WASP-189b sont hors du commun: En raison des effets de marées très intenses résultant de leur proximité avec leur étoile, leur rotation s'est ralentie au point (Graphie) d'être synchronisée avec leur période orbitale (En astronomie, la période orbitale désigne la durée mise par un astre (étoile, planète, astéroïde) pour effectuer une orbite complète. Par exemple, la Terre a une période...), comme c'est le cas pour la Lune (La Lune est l'unique satellite naturel de la Terre et le cinquième plus grand satellite du système solaire avec un diamètre de 3 474 km. La distance moyenne séparant la Terre de la...) autour de la Terre. Ils ont un côté jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à minuit heure locale) et sa...) permanent, toujours exposé à la lumière de l'étoile, et un côté nuit permanent, toujours dans l'ombre (Une ombre est une zone sombre créée par l'interposition d'un objet opaque (ou seulement partiellement opaque) entre une source de lumière et la surface sur laquelle se réfléchit cette lumière. Elle se...). C'est ce qui distingue, par exemple, son climat (Le climat correspond à la distribution statistique des conditions atmosphériques dans une région donnée pendant une période de temps donnée. Il...) de celui des géantes gazeuses Jupiter et Saturne dans notre système solaire. Sur la base des observations de CHEOPS, l'étude coordonnée par Monika Lendl, de l'Observatoire de Genève, évalue la température de WASP-189b à 3 200 degrés Celsius, faisant de WASP-189b une des planètes les plus extrêmes connues.

Des mesures de luminosité (La luminosité désigne la caractéristique de ce qui émet ou réfléchit la lumière.) de très grande précisionNous ne pouvons pas voir directement une planète aussi distante de nous et aussi proche de son étoile, nous devons recourir à des méthodes indirectes. À cette fin, CHEOPS mesure la lumière des étoiles avec une très grande précision: lorsqu'une planète vue depuis la Terre passe devant son étoile, elle en masque petite partie. Ce passage, appelé "transit", est détecté comme une petite baisse de la brillance de l'étoile. Étonnement, lorsque c'est au tour de la planète de passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques Brisson (1723-1806) en 1760.) derrière l'étoile, une baisse de lumière, encore plus petite, est aussi observée ! Le fait que l'exoplanète WASP-189b soit très proche de son étoile rend son côté jour tellement brillant que nous pouvons mesurer la lumière "manquante" lorsque la planète passe derrière l'étoile. CHEOPS a pu observer WASP-189b pendant plusieurs passages derrière son étoile et les chercheurs ont pu en déduire sa luminosité. L'équipe a ainsi constaté que la planète ne reflète pas beaucoup la lumière de son étoile. Ceci est lié à l'absence de nuages qui ne peuvent pas se former à des températures aussi élevées. Par conséquent, la planète chauffe fortement et émet elle aussi de la lumière: elle rougeoie !

L'étoile en elle-même est également uniqueLes mesures de CHEOPS sont si précises qu'elles permettent également d'en apprendre plus sur l'étoile-hôte de WASP-189b. En effet, la baisse de lumière enregistrée par CHEOPS lors du passage de la planète devant l'étoile n'est pas constante. L'étude conclut que la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique,...) de l'étoile présente des zones plus sombres que d'autres. Pour les chercheurs, c'est ce qu'on s'attend à voir si l'étoile tourne tellement vite sur elle-même: elle se déforme légèrement et, s'allonge. Les parties de l'étoile plus loin de son centre deviennent plus froides et donc plus sombres.

Pour Willy Benz, Principal Investigator de CHEOPS, ce système constituera une référence pour de futures études: "Nous ne connaissons aujourd'hui qu'une poignée d'exoplanètes autour d'étoiles aussi chaudes et ce système est de loin le plus lumineux", et donc l'un des plus précieux. CHEOPS pourra observer de nouvelles exoplanètes à mesure que celles-ci sont découvertes et d'autres résultats spectaculaires seront possibles grâce à ses observations. Cette étude montre bien la qualité des observations effectuées par CHEOPS et les prochaines publications sont déjà en cours de préparation.

Référence:

- The hot dayside and asymmetric transit of WASP-189b seen by CHEOPS , M.Lendl et al. Astronomy & Astrophysics, 2020, in press

CHEOPS

À la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne également...) de planètes potentiellement habitables La mission "CHEOPS" (CHaracterising ExOPlanet Satellite) est la première des "S-class missions" de l'ESA avec un budget (Un budget est un document comptable prévisionnel distinguant les recettes et les dépenses.) bien inférieur à celui des missions de grande et moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient chacun des membres de l'ensemble...) taille, et une période plus courte entre le début du projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours...) et le lancement.CHEOPS mesure les variations de luminosité d'une étoile lorsqu'une planète passe devant elle. Ces mesures permettent de déduire la taille de la planète et ensuite de déterminer sa densité (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la masse volumique d'un corps pris comme référence. Le corps de référence est l'eau pure à 4 °C pour les...) lorsque leur masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à...) est également connue. On obtient ainsi des informations capitales sur ces planètes - par exemple, si elles sont principalement rocheuses, si elles sont composées de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la...) ou si on y trouve des océans (Océans stylisé Ωcéans est un documentaire français réalisé par Jacques Perrin et Jacques Cluzaud dont le tournage a...) profonds. C'est une étape importante pour déterminer si une planète réunit des conditions favorables au développement de la vie (La vie est le nom donné :).CHEOPS est une mission spatiale de l'ESA réalisée en collaboration avec la Suisse et un consortium de plus d'une centaine de scientifiques et ingénieurs originaires de onze pays européens dont la France. Le mercredi 18 décembre 2019, CHEOPS a commencé son voyage dans l'espace à bord d'une fusée (Fusée peut faire référence à :) Soyouz-Fregat au centre spatial (Un Centre spatial est un lieu dédié à l'activité astronautique. Il peut être "public" ou "privé". Ces activités peuvent...) européen de Kourou, en Guyane. Depuis lors, CHEOPS tourne autour de la Terre en une heure (L’heure est une unité de mesure du temps. Le mot désigne aussi la grandeur elle-même, l'instant (l'« heure qu'il...) et demi environ à une hauteur (La hauteur a plusieurs significations suivant le domaine abordé.) de 700 kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international. Il est défini comme la distance parcourue par la lumière dans...).

Plus d'information:
https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Cheops https://cheops.cnes.fr/fr
Cet article vous a plu ? Vous souhaitez nous soutenir ? Partagez-le sur les réseaux sociaux avec vos amis et/ou commentez-le, ceci nous encouragera à publier davantage de sujets similaires !
Page générée en 0.119 seconde(s) - site hébergé chez Amen
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL sous le numéro de dossier 1037632
Ce site est édité par Techno-Science.net - A propos - Informations légales
Partenaire: HD-Numérique