L’exoplanète la plus éloignée découverte par Kepler est… étonnamment familière

Une exoplanète a été découverte à 17 000 années-lumière de la Terre, cachée dans les données recueillies par le télescope spatial Kepler, désormais à la retraite.

C’est le monde le plus éloigné jamais capturé par l’Observatoire planétaire, soit deux fois la distance du record précédent. Étonnamment, l’exoplanète est presque une jumelle exacte de Jupiter – de masse similaire, et orbites à peu près à la même distance que la distance de Jupiter au Soleil.

Nommée K2-2016-BLG-0005Lb, elle représente la première exoplanète confirmée à partir d’une série de données de 2016 qui a détecté 27 objets possibles en utilisant une technique appelée microgravité plutôt que la méthode de découverte initiale de Kepler. Cette découverte a été soumise à Avis mensuels de la Royal Astronomical Societyet il Disponible sur le serveur prépresse arXiv.

« Kepler n’a jamais été conçu pour trouver des planètes à l’aide de la micro-lentille, donc, à bien des égards, c’est incroyable qu’il l’ait fait », L’astronome Eamonn Kearns a déclaré : de l’Université de Manchester.

Le vaisseau spatial Kepler a joué un rôle déterminant dans l’ouverture du domaine de l’astronomie extrasolaire. Lancée en 2009, elle a passé près de 10 ans à rechercher des planètes extérieures au système solaire, ou exoplanètes. Pendant ce temps, ses observations ont révélé plus de 3 000 exoplanètes confirmées et 3 000 autres candidates.

Sa technologie est d’une simplicité trompeuse et d’une simplicité trompeuse. Kepler a regardé les champs d’étoiles, qui ont été optimisés pour détecter les creux faibles et réguliers de la lumière des étoiles qui indiqueraient une exoplanète en orbite autour d’une étoile. C’est ce qu’on appelle la méthode de transit, et c’est bon pour trouver des exoplanètes proches et plus grandes qui orbitent près de leurs étoiles.

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La microlentille est un peu plus complexe, tirant parti des anomalies gravitationnelles et de l’alignement des coquilles. La masse d’un objet comme une planète crée une courbure gravitationnelle de l’espace-temps autour d’elle. Si cette planète passe devant une étoile, l’espace-temps courbe agit essentiellement comme une loupe qui fait briller faiblement et pendant une courte période la lumière de l’étoile.

Une lentille micro-gravitationnelle est très efficace pour trouver des exoplanètes à grande distance de la Terre, en orbite autour de leurs étoiles à de très grandes distances, jusqu’à de très petites masses de planètes. L’exoplanète la plus éloignée découverte à ce jour a été capturée par la micro-lentille, un monde de masse terrestre à 25 000 années-lumière.

Parce que Kepler a été optimisé pour détecter les changements dans la lumière des étoiles, une équipe de chercheurs dirigée par l’Université de Manchester a récemment envisagé d’examiner les données de Kepler pour les événements de microlentille, à partir d’une fenêtre d’observation sur plusieurs mois en 2016. Ils ont identifié 27 événements, dont cinq étaient entièrement nouveau. , et n’a pas encore été identifié dans les données des télescopes au sol.

« Pour voir l’effet, il faudrait un alignement presque parfait entre le système planétaire de premier plan et l’étoile d’arrière-plan », Kearns a expliqué.

« La probabilité qu’une étoile d’arrière-plan soit affectée de cette manière par une planète est de dizaines à centaines de millions contre un. Mais il y a des centaines de millions d’étoiles vers le centre de notre galaxie. Alors Kepler s’est assis et les a observés pendant trois mois. »

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L’un des cinq événements, K2-2016-BLG-0005Lb, semblait prometteur pour une exoplanète en orbite autour d’une étoile. L’équipe a donc fouillé dans les ensembles de données de cinq relevés au sol qui regardaient le même morceau de ciel au moment où Kepler se trouvait, pour confirmer leurs signaux.

Ils ont constaté que Kepler avait remarqué le signal un peu plus tôt et un peu plus longtemps que les cinq relevés au sol. Cet ensemble de données combiné a permis à l’équipe de déterminer que l’exoplanète a une masse d’environ 1,1 fois la masse de Jupiter et orbite autour de son étoile à une distance circulaire de 4,4 unités astronomiques. La distance moyenne entre Jupiter et le Soleil est de 5,2 unités astronomiques.

« La différence de point de vue entre Kepler et les observateurs ici sur Terre nous a permis de trianguler où se situe le système planétaire le long de notre ligne de visée », Kearns a dit.

« Kepler a également pu observer sans interruption par le temps ou la lumière du jour, ce qui nous a permis de déterminer avec précision la masse de l’exoplanète et la distance de son orbite à son étoile hôte. C’est fondamentalement le jumeau de Jupiter qui est identique en termes de masse et de position. du Soleil, qui représente environ 60% de la masse de Notre soleil. »

Bien que nous ne disposions pas actuellement de plus de données sur le système, cette découverte a des implications pour notre recherche de vie extraterrestre. Il existe des preuves suggérant que Jupiter a peut-être joué un rôle déterminant dans les conditions qui ont permis à la Terre d’émerger et de prospérer sur Terre; Trouver des isotopes de Jupiter en orbite autour d’étoiles lointaines pourrait être un moyen de déterminer ces termes.

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Le fait que Kepler, un outil non conçu pour un objectif de précision, ait pu faire ce type de détection, est de bon augure pour les appareils à venir qui volonté Être conçu pour un objectif de précision. Lancement du télescope spatial romain Nancy Grace de la NASA Dans les cinq prochaines annéesvous rechercherez des événements d’objectif exacts, ainsi que ESA Euclidedevrait être lancé l’année prochaine.

Ces découvertes pourraient révolutionner notre compréhension des exoplanètes.

« Nous apprendrons comment la structure de notre système solaire est typique », Kearns a dit. « Les données nous permettront également de tester nos idées sur la formation des planètes. C’est le début d’un nouveau chapitre passionnant dans notre recherche d’autres mondes. »

La recherche a été soumise à Avis mensuels de la Royal Astronomical Society et disponible en arXiv.

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