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Le chasseur d'exoplanètes | HISTOIRES D'EXOPLANÈTES #8
Il y a quelques jours, une découverte assez particulière faisait parler d'elle dans les médias:
La découverte d'une planète d'une taille semblable à Jupiter autour de l'étoile WD 1856.
Bon, d'accord, dis comme ça, ce n'est pas du tout passionnant.
Mais attendez.
Cette étoile est ce qu'on appelle une naine blanche. D'une taille assez semblable à la terre, elle est le restant d'une étoile semblable au soleil arrivée en fin de vie.
Ainsi, l'exoplanète WD 1856b, le nom le plus agréable à prononcer au monde, est littéralement une survivante.
En effet, après avoir grandi jusqu'à atteindre un rayon de 150 millions de kilomètres, le soleil en fait actuellement 0,6, l'étoile éjecte une grande partie de ses gas, donnant naissance à une nébuleuse.
à ce stade, une majeure partie des planètes du système ont été soit éjectées, soit englouties, comme ce sera le cas pour Mercure, Vénus et la terre.
Mais ce qui frappe le plus, dans ce système, c'est la différence de taille, et non de masse, entre la planète de la taille de Jupiter, et l'étoile, de la taille de la terre.

Cette découverte, une première dans son genre, a été réalisée par le télescope spatial TESS.
Et ça tombe bien, car il est justement le sujet de cet épisode.


TESS, acronyme de Transiting Exoplanet Survey Satellite, est une mission de la NASA dont l'objectif est de découvrir et caractériser des exoplanètes.
Et sa mission, il l'effectue en observant les transits de planètes devant leur étoile.
Beaucoup d'étoiles.
Même si TESS se concentre sur des étoiles situées à moins de 200 années-lumière de nous, la liste d'étoiles que la mission doit observer est colossale:
Plus de 200 000, auxquelles viennent encore s'ajouter 10 000 étoiles proposées par la communauté scientifique.
Vous vous en doutez donc, TESS n'observera pas ses cibles une par une, mais par portions de ciel. Pendant une durée minimale d'environ 27 jours, contre près d'un an pour les régions situées aux pôles, TESS va scanner la voute céleste à raison de deux secondes d'exposition toutes les deux secondes.
Aidée de quatre caméras couvrant chacune un angle de 24x24 degrés, TESS observera ainsi une région de 24x96 degrés.

Bien que sa couverture ne soit pas totale, notamment au niveau de l'équateur, TESS a observé 90% de la voute céleste pendant ses deux premières années de mission, en prenant un an pour chaque hémisphère.
Bien que les origines du projet remontent à 2006, la NASA ne sélectionnera définitivement TESS qu'en avril 2013.
La mission rejoint ainsi le programme Explorer, pour un lancement en 2017.
Finalement, après un report d'un an, puis de 48 heures, la mission de 350 kilos décolle à bord d'une Falcon 9 1.2 le 18 avril 2018.
Et il ne faudra pas attendre longtemps pour que la mission commence à livrer ses premiers résultats:
Alors que TESS devait commencer ses observations le 25 juillet 2018, sa période d'essai livrera déjà une assez belle série d'images:

Sur ces images, vous voyez la comète f C/2018 N1 "NEOWISE", NEOWISE étant le nom du télescope qui l'a découvert.
Cette comète n'a donc rien à voir avec la comète Neowise de juillet.
à partir du quatrième trimestre 2020, TESS a commencé sa première extension de mission, qui sera assez similaire à la première mission, excepté le fait que le plan de l'écliptique sera plus observé.
En doublant ses observations, TESS augmente ainsi grandement ses chances d'observer le transit d'une exoplanète.
Car, je ne l'ai pas encore précisé, mais pour rechercher des exoplanètes, TESS utilise une méthode appelée la méthode des transits.
Cette méthode consiste à observer la chute de luminosité provoquée par le passage d'une planète devant son étoile, ce qui permet ainsi de déduire la présence d'une où plusieurs planètes.

Et mine de rien, des planètes, TESS en a déjà découvert un paquet:
2100 candidates et 66 confirmées.
Et pendant ses deux premières années de mission, TESS s'est révélé bien plus efficace qu'initialement prévu.
Mais TESS a aussi révélé une faiblesse inattendue:
les astéroïdes.

Ceux-ci se sont avérés pouvoir créer de faux positifs pour la détection des exoplanètes, ce qui rend le traitement automatique des données bien plus compliqué.
Malgré tout, cette difficulté n'aura pas empêché TESS de nous livrer de magnifiques résultats, et parfois dans des catégories inattendues.
Par exemple, en 2019, TESS observera la destruction d'une étoile par un trou noir de 6 millions de masses solaires, dans une galaxie à 375 millions d'années-lumière..En s'en approchant suffisamment du trou noir, l'étoile, que l'on suppose être semblable au soleil, a été étirée et déchirée par l'effet de marée de celui-ci.
Bien que l'événement n'ait pas été directement observé, c'est la luminosité émise par l'évènement que TESS aura capté.
Mais, pour revenir dans notre voisinage, TESS aura aussi, et surtout, découvert des exoplanètes.
Et la plus petite connue à ce jour est L98-59b.
Située dans l'hémisphère sud à 35 années-lumière de nous, dans la constellation du poisson volant, la planète fait environ 80% de la masse de la terre et orbite dans un système où trois autres planètes ont également été découvertes par TESS, autour d'une étoile dont la masse est d'un tiers de notre soleil.

Mais TESS n'aura pas observé que des planètes de taille semblable à la terre, et parfois même dans la zone habitable de leur étoile:
La mission aura par exemple permis la découverte de TOI-849 b, une planète d'une taille de deux fois Uranus, avec une densité similaire à la terre.

Située à plus de 750 années-lumière d'ici, la planète pourrait, et j'insiste sur pourrait, être le cœur d'une planète encore plus grosse, comme Jupiter par exemple, dont l'atmosphère aurait été soufflée par son étoile, dont elle semble proche.
Même si cette théorie est privilégiée, elle pourrait aussi être une petite incohérence dans nos modèles de formation de planètes.
TESS aura également permis de découvrir la planète TOI 1338 b, planète dont la taille est d'environ sept fois la terre, et qui orbite autour de deux étoiles, semblables au soleil, à 1 300 années-lumière d'ici.

Oui, deux étoiles.

Mais TESS aura réalisée une autre découverte, dont j'ai déjà parlé dans l'épisode sur les exo-comètes:
La présence d'exocomètes dans le système Beta Pictoris, à 60 années-lumière d'ici.



En plus de tout ça, TESS aura également étudié la pulsation de certaines étoiles, comme Delta Scuti, d'environ deux fois la masse du soleil.
TESS a ainsi permis d'établir l'une des meilleures théories pour expliquer des pulsations dans la luminosité de l'étoile:
Ce serait des ondes de chocs, semblable au son dans notre atmosphère, qui causeraient une légère inflation de l'étoile, suivi d'une recontraction, qui provoque ainsi une variation de luminosité.



Dans tous les cas, TESS s'avère une mission particulièrement intéressante:
en scrutant une large partie du ciel en permanence, la mission permet ainsi de non seulement rechercher des exoplanètes, mais aussi de détecter des supernovas et d'observer bien d'autres phénomènes...
Bien que la mission soit une mission à petit budget, 200 millions de dollars, le prix d'environ 160 millions de kilos de bananes, elle s'est avérée cruciale dans bien des domaines, et, étant donné qu'elle n'est encore qu'en début de carrière, elle peut encore nous réserver bien des surprises.
Que l'on suivra d'ailleurs avec intérêt.
Et les équipes du James Webb Space Telescope aussi, d'ailleurs.
Car je n'en ai pas encore parlé, mais TESS devrait également aider à la sélection des cibles que le futur télescope spatial devra observer.
Grâce à sa grande participation à la découverte d'exoplanètes, TESS aidera ainsi à créer une liste de cibles privilégiées, étant donné que James Webb ne pourra évidemment pas toutes les observer.
L'objectif est ainsi de mâcher le boulot du télescope, tout en nous en apprenant plus sur une foule d'exoplanètes.
Comme je le disais, le James Webb Space Telescope ne pourra pas observer toutes les exoplanètes connues, et, lorsqu'il en étudiera une, sa cible sera une cible représentant un intérêt scientifique particulier, que ce soit pour la compréhension de la formation des planètes où la recherche de planètes habitables.
Le futur télescope spatial James Webb ( JWST )( vue d'artiste )
D'ailleurs, en parlant de planètes habitables, il a été annoncé en janvier 2020 que TESS avait découvert une planète, nommée TOI 700d, à une centaine d'année-lumière d'ici.
Sa particularité ?
Elle se trouve en bordure intérieure et fait 1,7 fois la masse pour 1,2 fois le rayon de la terre.

Bien qu'elle orbite autour d'une naine rouge, ce qui n'est pas optimal, la planète semble avoir des caractéristiques permettant une possible habitabilité.
Mais comme d'habitude, il est entièrement impossible de savoir si celle-ci dispose d'un champ magnétique qui la protège des colères de son étoile, donc les seules caractéristiques sur lesquelles on peut se baser ne suffisent pas à trancher.
Juste à rajouter du mystère.


Pour terminer, et si vous désirez aider à découvrir des exoplanètes, voici un lien vers le site de la NASA où vous pouvez, vous aussi, aider à traiter les quantités colossales de données de la mission: Nasa Planet Patrol project

En attendant, c'est sur ceci que va se terminer cet épisode. J'espère que vous l'aurez apprécié, et je vous donne rendez-vous dans une semaine, pour une nouvelle dose d'espace.


Dernière mise à jour le: 05-10-2020 14:14:25