Nouvelles

Aug 26, 2023

Des astronomes découvrent des planètes lors des derniers jours d'observations de Kepler de la NASA

Une équipe d'astrophysiciens et de scientifiques citoyens a identifié ce qui pourrait être

Une équipe d'astrophysiciens et de scientifiques citoyens a identifié ce qui pourrait être certaines des dernières planètes que le télescope spatial Kepler à la retraite de la NASA a observées au cours de sa mission de près de dix ans.

Le trio d'exoplanètes - des mondes au-delà de notre système solaire - ont tous la taille de la Terre et de Neptune et orbitent étroitement autour de leurs étoiles.

"Ce sont des planètes assez moyennes dans le grand schéma des observations de Kepler", a déclaré Elyse Incha, senior à l'Université du Wisconsin-Madison. "Mais elles sont passionnantes parce que Kepler les a observées au cours de ses derniers jours d'opérations. Cela montre à quel point Kepler était doué pour la chasse aux planètes, même à la fin de sa vie."

Un article sur le trio planétairedirigé par Incha a été publié dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Kepler a été lancé en mars 2009. L'objectif initial de la mission était de surveiller en continu une partie du ciel dans les constellations septentrionales du Cygne et de la Lyre. Cette longue période d'observations a permis au satellite de suivre les changements de luminosité stellaire provoqués par le passage des planètes devant leurs étoiles, des événements appelés transits.

Après quatre ans, le télescope avait observé plus de 150 000 étoiles et identifié des milliers d'exoplanètes potentielles. C'était la première mission de la NASA à trouver un monde de la taille de la Terre en orbite dans la zone habitable de son étoile, la gamme de distances où l'eau liquide pourrait exister à la surface d'une planète.

En 2014, le vaisseau spatial a rencontré des problèmes mécaniques qui ont temporairement interrompu les observations. L'équipe Kepler a mis au point un correctif qui lui a permis de reprendre ses opérations, en changeant de champ de vision environ tous les trois mois, une période appelée campagne. Cette mission renouvelée, appelée K2, a duré encore quatre ans et a sondé plus de 500 000 étoiles.

Lorsque Kepler a pris sa retraite en octobre 2018, il avait aidé à la découverte de plus de 2 600 exoplanètes confirmées et de bien d'autres candidats.

La campagne finale de K2, numéro 19, n'a duré qu'un mois. Alors que le vaisseau spatial commençait à manquer de carburant de contrôle d'attitude, il ne pouvait pas maintenir sa position assez longtemps pour collecter des observations utiles. Au final, les astronomes ne disposaient que d'environ sept jours de données de haute qualité de la campagne 19.

Incha et son équipe ont travaillé avec le Visual Survey Group, une collaboration entre des scientifiques citoyens et des astronomes professionnels, pour analyser cet ensemble de données à la recherche d'exoplanètes. Les scientifiques citoyens ont recherché des signaux de mondes en transit sur toutes les courbes de lumière de la campagne 19, qui enregistrent la luminosité ou l'atténuation des étoiles surveillées.

"Les personnes qui effectuent des enquêtes visuelles - en examinant les données à l'œil nu - peuvent repérer de nouveaux modèles dans les courbes de lumière et trouver des objets uniques difficiles à détecter pour les recherches automatisées. Et même nous ne pouvons pas tous les attraper", a déclaré Tom Jacobs, un ancien officier de l'US Navy et membre de l'équipe Visual Survey Group. "J'ai inspecté visuellement les observations complètes de K2 à trois reprises, et il y a encore des découvertes qui attendent d'être découvertes."

Jacobs et d'autres ont trouvé un transit pour chacune des trois planètes candidates, chacune en orbite autour d'une étoile différente, dans l'ensemble de données de haute qualité.

Après leur découverte initiale, Incha et son équipe sont également retournées et ont examiné les données de qualité inférieure du reste de la campagne 19 et ont trouvé un transit supplémentaire chacune de deux des trois étoiles signalées dans la recherche visuelle.

"Les deuxièmes transits de ces deux planètes candidates nous ont aidés à confirmer leur découverte", a déclaré Andrew Vanderburg, professeur adjoint de physique à l'Institut Kavli d'astrophysique et de recherche spatiale du Massachusetts Institute of Technology (MIT) à Cambridge. "Personne n'avait trouvé de planètes dans cet ensemble de données auparavant, mais notre collaboration a pu en trouver trois. Et nous nous battons vraiment contre les derniers jours, les dernières minutes, des observations recueillies par Kepler."

En utilisant les informations de transit, Incha et son équipe ont calculé les tailles potentielles et les périodes orbitales des mondes. La plus petite planète, K2-416 b, fait environ 2,6 fois la taille de la Terre et orbite autour de son étoile naine rouge environ tous les 13 jours. K2-417 b, un peu plus de trois fois la taille de la Terre, orbite également autour d'une étoile naine rouge mais effectue une orbite tous les 6,5 jours. La dernière planète non confirmée, EPIC 246251988 b, fait presque quatre fois la taille de la Terre et orbite autour de son étoile semblable au Soleil en environ 10 jours. (Les deux premières planètes tirent leur nom de l'ère K2 de la mission, la dernière du Ecliptic Plane Input Catalog (EPIC) des étoiles dans les champs K2.)

Le Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) de la NASA, qui a été lancé en avril 2018, utilise également la méthode de transit, sondant de grandes étendues de ciel à la fois. En août et septembre 2021, TESS a observé la parcelle d'espace contenant les trois nouvelles planètes Kepler. Les astronomes ont pu détecter deux autres transits potentiels pour K2-417 b.

"À bien des égards, Kepler a passé le flambeau de la chasse aux planètes à TESS", a déclaré Knicole Colón, scientifique du projet TESS au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, qui a travaillé sur la mission Kepler pendant plusieurs années. "L'ensemble de données de Kepler continue d'être un trésor pour les astronomes, et TESS nous aide à mieux comprendre ses découvertes."

Le centre de recherche Ames de la NASA dans la Silicon Valley en Californie a géré les missions Kepler et K2 pour la direction des missions scientifiques de la NASA. Le Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, en Californie, a géré le développement de la mission Kepler. Ball Aerospace & Technologies Corporation à Boulder, Colorado, a exploité le système de vol avec le soutien du Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale de l'Université du Colorado à Boulder.

TESS est une mission Astrophysics Explorer de la NASA dirigée et exploitée par le MIT et gérée par Goddard. Parmi les autres partenaires figurent Northrop Grumman, basé à Falls Church, en Virginie ; Ames de la NASA ; le Centre d'Astrophysique | Harvard & Smithsonian à Cambridge, Massachusetts ; le laboratoire Lincoln du MIT ; et le Space Telescope Science Institute à Baltimore. Plus d'une douzaine d'universités, d'instituts de recherche et d'observatoires du monde entier participent à la mission.

- Ce communiqué de presse a été initialement publié sur le site Web du NASA Goddard Space Flight Center