Le télescope spatial Kepler de la NASA livre une nouvelle découverte planétaire depuis la tombe

Vue d’artiste du télescope spatial Kepler observant des planètes transitant par une étoile lointaine. Le 30 octobre 2018, la NASA a annoncé que Kepler était à court de carburant et serait retiré sur son orbite actuelle et sûre, loin de la Terre. Kepler laisse un héritage de plus de 2 600 découvertes d’exoplanètes. Crédit : NASA Ames/W Stenzel

Une nouvelle étude menée par une équipe internationale d’astrophysiciens, dirigée par le Jodrell Bank Center for Astrophysics, a présenté la nouvelle découverte étonnante d’un jumeau presque identique de[{” attribute=””>Jupiter orbiting a star at a colossal distance of 17,000 light years from Earth.

The exoplanet, K2-2016-BLG-0005Lb, is almost identical to Jupiter in terms of its mass and its distance from its sun was discovered using data obtained in 2016 by NASA’s Kepler space telescope. The exoplanetary system is twice as distant as any seen previously by Kepler, which found over 2,700 confirmed planets before ceasing operations in 2018.

The system was found using gravitational microlensing, a prediction of Einstein’s Theory of Relativity, and is the first planet to be discovered from space in this way. The study has been submitted to the journal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Jupiter Twin Found by Kepler

The view of the region close to the Galactic Centre centered where the planet was found. The two images show the region as seen by Kepler (left) and by the Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT) from the ground. The planet is not visible but its gravity affected the light observed from a faint star at the center of the image (circled). Kepler’s very pixelated view of the sky required specialized techniques to recover the planet signal. Credit: University of Manchester

PhD student, David Specht from The University of Manchester is the lead author on the new research. To find an exoplanet using the microlensing effect the team searched through Kepler data collected between April and July 2016 when it regularly monitored millions of stars close to the center of the Galaxy. The aim was to look for evidence of an exoplanet and its host star temporarily bending and magnifying the light from a background star as it passes by the line of sight.

“To see the effect at all requires almost perfect alignment between the foreground planetary system and a background star,” said Dr. Eamonn Kerins, Principal Investigator for the Science and Technology Facilities Council (STFC) grant that funded the work. Dr. Kerins adds: “The chance that a background star is affected this way by a planet is tens to hundreds of millions to one against.  But there are hundreds of millions of stars towards the center of our Galaxy. So Kepler just sat and watched them for three months.”

“To see the effect at all requires almost perfect alignment between the foreground planetary system and a background star. The chance that a background star is affected this way by a planet is tens to hundreds of millions to one against. But there are hundreds of millions of stars towards the center of our Galaxy. So Kepler just sat and watched them for three months.”

Dr. Eamonn Kerins

Following the development of specialized analysis methods, candidate signals were finally uncovered last year using a new search algorithm presented in a study led by Dr. Iain McDonald, at the time an STFC-funded postdoctoral researcher, working with Dr Kerins. Among five new candidate microlensing signals uncovered in that analysis, one showed clear indications of an anomaly consistent with the presence of an orbiting exoplanet.


Une animation du signal de lentille gravitationnelle du jumeau de Jupiter K2-2016-BLG-0005Lb. Le champ stellaire local autour du système est représenté à l’aide d’images en couleurs réelles obtenues avec le télescope au sol Canada-France-Hawaii par l’équipe K2C9-CFHT Multi-Color Microlensing Survey. L’étoile indiquée par les lignes roses est animée pour montrer le signal de grossissement observé par Kepler depuis l’espace. La trace de ce signal avec le temps est affichée dans le panneau inférieur droit. Sur la gauche se trouve le modèle dérivé du signal de lentille, impliquant plusieurs images de l’étoile causées par le champ gravitationnel du système planétaire. Le système lui-même n’est pas directement visible. Crédit : Université de Manchester

Cinq relevés internationaux au sol ont également examiné la même zone du ciel en même temps que Kepler. À une distance d’environ 135 millions de km de la Terre, Kepler a vu l’anomalie un peu plus tôt et pendant plus longtemps que les équipes observant depuis la Terre. La nouvelle étude modélise de manière exhaustive les ensembles de données combinés montrant, de manière concluante, que le signal est causé par une exoplanète lointaine.

“La différence de point de vue entre Kepler et les observateurs ici sur Terre nous a permis de trianguler où se trouve le système planétaire le long de notre ligne de visée”, explique le Dr. Kerins.

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

Plus tard cette décennie, la NASA lancera le télescope Nancy Grace Roman Space. Roman trouvera potentiellement des milliers de planètes lointaines en utilisant la méthode des microlentilles. La mission Euclid de l’Agence spatiale européenne, qui doit être lancée l’année prochaine, pourrait également entreprendre une recherche d’exoplanètes à microlentilles en tant qu’activité scientifique supplémentaire.

dr. Kerins est responsable adjoint du groupe de travail scientifique sur les exoplanètes Euclid de l’ESA. “Kepler n’a jamais été conçu pour trouver des planètes à l’aide de microlentilles, donc, à bien des égards, c’est incroyable qu’il l’ait fait. Roman et Euclid, en revanche, seront optimisés pour ce genre de travail. Ils pourront terminer le recensement de la planète commencé par Kepler », a-t-il déclaré.

« Nous apprendrons à quel point l’architecture de notre propre système solaire est typique. 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.

Référence : « Kepler K2 Campagne 9 : II. Première découverte spatiale d’une exoplanète à l’aide de microlentilles » par D. Specht, R. Poleski, MT Penny, E. Kerins, I. McDonald, Chung-Uk Lee, A. Udalski, IA Bond, Y. Shvartzvald, Weicheng Zang, RA Street, DW Hogg, BS Gaudi, T. Barclay, G. Barentsen, SB Howell, F. Mullally, CB Henderson, ST Bryson, DA Caldwell, MR Haas, JE Van Cleve, K. Larson, K. McCalmont, C. Peterson, D. Putnam, S. Ross, M. Packard, L. Reedy, Michael D. Albrow, Sun-Ju Chung, Youn Kil Jung, Andrew Gould, Cheongho Han, Kyu-Ha Hwang, Yoon-Hyun Ryu, In- Gu Shin, Hongjing Yang, Jennifer C. Yee, Sang-Mok Cha, Dong-Jin Kim, Seung-Lee Kim, Dong-Joo Lee, Yongseok Lee, Byeong-Gon Park, Richard W. Pogge, MK Szymański, I. Soszyński , K. Ulaczyk, P. Pietrukowicz, Sz. Kozlowski, J. Skowron, P. Mróz, Shude Mao, Pascal Fouqué, Wei Zhu, F. Abe, R. Barry, DP Bennett, A. Bhattacharya, A. Fukui, H. Fujii, Y. Hirao, Y. Itow, R. Kirikawa, I. Kondo, N. Koshimoto, Y. Matsubara, S. Matsumoto, S. Miyazaki, Y. Muraki, G. Olmschenk, C. Ranc, A. Okamura, NJ Rattenbury, Y. Satoh, T. Sumi , D. Suzuki, SI Silva, T. Toda, PJ Tristram, A. Vandorou, H. Yama, C. Beichman, G. Bryden et S. Calchi Novati, Soumis, Avis mensuels de la Royal Astronomical Society
arXiv:2203.16959

Leave a Comment