VIDÉO - Un nouveau mode de détection des exoplanètes en zone habitable
Publié par Redbran le 19/02/2020 à 08:00
Source: Observatoire de Paris
En analysant les images du relevé LoTSS (LOFAR Two Meter Sky Survey), une équipe comprenant un astronome de l'Observatoire de Paris - PSL a découvert des ondes radio inhabituelles provenant de l'étoile naine rouge voisine GJ1151. Ces ondes portent la signature révélatrice d'aurores causées par une interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui suppose l'entrée en contact de sujets.) entre 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...) et sa 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...). Prédite depuis plus de trente ans, cette signature est observée pour la première fois. Uniquement détectable grâce à la sensibilité du radiotélescope (Un radiotélescope est un télescope spécifique utilisé en radioastronomie pour capter les ondes radioélectriques émises par les astres. Ces ondes...) LOFAR, elle ouvre un nouveau mode de détection des exoplanètes en zone habitable (En astronomie, une zone habitable (ZH) est une région de l'espace où les conditions sont favorables à l'apparition de la vie. Il y a deux...) et d'étude de leur environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec...).


La partie française de LOFAR est implantée à Nançay, dans le Cher, au sein de la station de radioastronomie de l'Observatoire de Paris (L'Observatoire de Paris est né du projet, en 1667, de créer un observatoire astronomique équipé de bons instruments permettant d'établir des cartes pour la navigation. Il vient en...).
© Observatoire de Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine, au centre du...) – PSL / USN

Les naines rouges sont le type d'étoile le plus abondant dans notre Voie Lactée (La Voie lactée (appelée aussi « notre galaxie », ou parfois simplement « la Galaxie », avec une majuscule) est le nom de la galaxie dans laquelle se situent le Système solaire (dont la Terre,...), mais elles sont beaucoup plus petites et plus froides que notre propre Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique,...). Cela signifie que, pour qu'une planète appartenant à ce type de système stellaire (Stellaria est un genre de plantes herbacées annuelles ou vivaces, les stellaires, de la famille des Caryophyllaceae. Il comprend près de 90 espèces réparties à travers le monde.) soit habitable, elle doit être beaucoup plus proche de son étoile que 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. C'est la plus grande et la...) ne l'est du Soleil.

Les naines rouges ont également des champs magnétiques beaucoup plus puissants que ceux du Soleil, ce qui implique qu'une planète habitable gravitant 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,...) d'une naine rouge (En astronomie, les naines rouges sont les étoiles les moins massives ; en-deçà, ce sont les naines brunes, qui ne sont pas vraiment des étoiles.) est exposée à une intense activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) magnétique. Celle-ci serait même capable de chauffer la planète ou d'éroder son atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :). Les émissions radioélectriques associées à ce processus sont l'un des rares marqueurs disponibles pour évaluer la puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) de cet effet.

L'énorme courant qui alimente les aurores de l'émission radio est généré par le mouvement de la planète dans le champ magnétique (En physique, le champ magnétique (ou induction magnétique, ou densité de flux magnétique) est une grandeur caractérisée par la donnée d'une intensité et d'une direction, définie en tout point...) de l'étoile. De tels courants ne peuvent être générés dans le 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...), du fait du plus faible champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) magnétique du Soleil et de sa plus grande distance à ses planètes. Cependant, l'interaction du champ magnétique de Jupiter avec sa 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 Lune est de 384 400 km...) Io génère une émission radio similaire, brillante, dépassant même celle du Soleil à des fréquences suffisamment basses.

Pour ses travaux, l'équipe 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...) a exploité les images du relevé LoTSS (LOFAR Two Meter Sky Survey), synthétisées par des algorithmes développés à l'Observatoire de Paris - PSL.

LoTSS cartographiera à terme le ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue depuis le sol de la planète.) radio de toute l'hémisphère nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.). Le groupe se concentre maintenant sur 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...) d'émissions similaires provenant d'autres étoiles, et s'attend à ce que cette nouvelle méthode de détection des exoplanètes ouvre une nouvelle façon de comprendre l'environnement des exoplanètes.


La publication de référence

"Coherent (Le systèmes d'exploitation Coherent a été créé en 1983 par la défunte Mark Williams Company comme l'un des premiers systèmes de type UNIX pour ordinateur IBM PC-compatible. Coherent était...) radio emission from a quiescent red dwarf indicative of star-planet interaction" est publié dans Nature Astronomy le 17 février 2020:DOI: https://doi.org/10.1038/s41550-020-1011-9

Pour en savoir plus sur LOFAR

Le télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant « regarder, voir »), est un instrument d'optique permettant d'augmenter la luminosité ainsi que la...) LOFAR international (ILT) est constitué d'un réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit...) européen d'antennes radio, reliés par un réseau fibre optique (Une fibre optique est un fil en verre ou en plastique très fin qui a la propriété de conduire la lumière et sert dans les transmissions terrestres et océaniques de...) à haute vitesse (On distingue :) courant sur sept 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 souvent...). LOFAR est exploité par ASTRON (Institut néerlandais de radioastronomie), dont le coeur est situé à Exloo aux Pays-Bas. LOFAR fonctionne en combinant les signaux de plus de 100 000 dipôles d'antenne (En radioélectricité, une antenne est un dispositif permettant de rayonner (émetteur) ou de capter (récepteur) les ondes électromagnétiques.) individuels, en utilisant des ordinateurs puissants pour traiter les signaux radio comme s'ils formaient une "parabole (La parabole est l'intersection d'un plan avec un cône lorsque le plan est parallèle à l'une des génératrices du cône. Elle est un type de courbe dont...)" de 1 900 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 le vide en 1/299 792 458...) de diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du cercle ou de la sphère. Le...). LOFAR est sans équivalent compte tenu de sa sensibilité et de sa capacité à l'image à haute résolution (c'est-à-dire sa capacité à créer des images très détaillées), de sorte que les archives de 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, etc.) LOFAR sont la plus grande collection de données astronomiques au monde (Le mot monde peut désigner :) et sont hébergées à SURFsara (Pays-Bas), Forschungszentrum Juelich (Allemagne) et le Poznan Super Computing Center (Pologne).
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