Une géante à 2000 années lumière.

Comment découvrir une planète ?

Il est à ce jour impossible d’observer directement une planète gravitant autour d’une étoile. En effet, la luminosité rayonnée par l’étoile par cette dernière surpasse de loin celle réfléchie par n’importe quel astre environnant, rendant ce dernier invisible. Les méthodes de détection des planètes consistent donc à rechercher des signatures de l’effet indirect d’une planète sur la lumière de son étoile.

L’effet triple d’une planète sur son étoile

Trois effets sont à l’œuvre lorsqu’une planète gravite autour d’une étoile qui modifient l’intensité lumineuse de cette dernière.

Le premier effet découle de la théorie de la relativité générale d’Einstein. Bien qu’il semble que la planète gravite autour de son soleil (ou de son étoile), les deux astres gravitent en réalité autour de leur centre de gravité commun : ainsi, la présence d’une planète conduit à de faibles mouvements de l’ étoile autour de laquelle elle gravite, mouvement qui se répercute sur l’intensité lumineuse qui nous arrive. Cet effet a été prédit par des scientifiques dès 2003 et la découverte par les chercheurs de l’université de Tel Aviv est la première qui en exploite pleinement le potentiel.
Le deuxième effet provient du fait que, sous l’influence des forces de marée exercées par la planète, la forme sphérique de l’étoile mère est modifiée : elle s’aplatit, telle un œuf. L’ étoile nous apparaît alors plus ou moins lumineuse, selon si l’angle d’observation correspond à son côté “pointu” ou “aplati”.
Le troisième effet provient de l’occultation et de la réflexion de la lumière de l’étoile par la planète qui gravite autour d’elle.

Ces trois mécanismes ayant un effet infime sur la lumière de l’étoile, il est nécessaire de conduire les observations depuis l’espace, où les perturbations atmosphériques sont moindres et où des mesures plus précises que sur Terre sont possibles.

Kepler 76b

L’équipe scientifique de l’université de Tel Aviv a analysé des données provenant de plus de 100 000 étoiles observées par le télescope spatial Kepler de la NASA.

Le 3 mai 2012, les chercheurs de l’université de Tel Aviv ont observé les trois effets mentionnés ci-dessus sur l’une des étoiles observées par Kepler. Des observations conduites par un télescope en Arizona, et par l’observatoire français de Provence, ont confirmé la présence d’une planète, nommée Kepler 76b, dont la découverte fait l’objet d’une publication dans la revue scientifique “The Astrophysical Journal”.

Kepler 76b gravite autour d’une étoile de la constellation du cygne, à quelques 2000 années lumière de la Terre. Environ deux fois plus massive que Jupiter, elle gravite très près de son soleil, avec une orbite d’un jour et demi seulement. Cette proximité conduit à une situation de rotation synchrone, ou verrouillage gravitationnel, qui conduit la planète à constamment exposer la même face à son soleil, face qui atteint dès lors des températures très élevées, atteignant les 2000 degrés Celsius.

L’analyse détaillée des observations a permis aux chercheurs de l’université de Tel Aviv d’observer des flux atmosphériques (ou « vents ») importants sur la planète. De tels vents avaient été observes dans le domaine infrarouge du spectre électromagnétique à l aide du télescope Spitzer, mais c’est la première fois qu’ils sont observés dans le rayonnement visible pour une planète extérieure au système solaire.

Source : https://exact-sciences.tau.ac.il/yedion/2015-16/news_Kepler-76

Auteurs :]
Maayane Soumagnac, Postdoctorante au centre d’astrophysique de l’institut Weizmann
Angélique Toulon, chargée de mission scientifique et universitaire