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Posté par Adrien le Dimanche 17/09/2017 à 00:00
Une planète noire comme du charbon dans l'oeil du télescope Hubble
Le télescope spatial Hubble de la NASA a observé une planète extrasolaire entièrement noire, qui absorbe la lumière plutôt que la réfléchir dans l'espace. Cette caractéristique inédite est attribuable à sa faculté unique d'absorber au moins 94 % de la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge). La lumière est intimement liée à...) stellaire (Stellaria est un genre de plantes herbacées annuelles ou vivaces, les stellaires, de la famille des Caryophyllaceae. Il comprend près de 90 espèces réparties à travers le monde.) visible qui pénètre son atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :).

Cette planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la maintienne en...) originale, nommée WASP-12b, dite de type " Jupiter chaud ", gravite très près de son étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une énorme boule de plasma comme le Soleil, qui est l'étoile la plus proche de la Terre.) et présente des températures extrêmes.


WASP-12b est l'une des plus sombres exoplanètes, aussi noire qu'une route fraichement pavée. L'exoplanète (Une exoplanète, ou planète extrasolaire, est une planète orbitant autour d'une étoile autre que le Soleil. La plupart des exoplanètes découvertes à ce jour orbitent autour d'étoiles situées à moins...), qui fait deux fois la taille de Jupiter, a la propriété unique d'absorber au moins 94% de la lumière visible (La lumière visible, appelée aussi spectre visible ou spectre optique est la partie du spectre électromagnétique qui est visible pour l'œil humain.) qu'elle reçoit de son étoile. La planète est si proche de son étoile qu'elle lui montre toujours la même face. Le côté jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à minuit...) reçoit toute la lumière puisqu'il fait toujours face à l'étoile. Un tourbillon de matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide,...) de son atmosphère surchauffée est aspiré par l'étoile.
Image fournie par NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus connue sous son abréviation NASA, est l'agence gouvernementale responsable du programme spatial des...), Agence spatiale européenne (L’Agence spatiale européenne (ASE) (en anglais European Space Agency : ESA) est une agence spatiale intergouvernementale fondée le 31 mai 1975. Elle est...) et G. Bacon (STScI).

Son atmosphère est si chaude que pratiquement aucune molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui peut exister à l'état libre, et qui...) ne peut survivre sur sa face diurne, où les températures atteignent les 2 500 degrés Celsius. Par conséquent, il n'y a probablement pas de nuages qui pourraient réfléchir la lumière vers l'espace : cette dernière atteint plutôt l'atmosphère de la planète, où elle est absorbée par des atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple...) d'hydrogène (L'hydrogène est un élément chimique de symbole H et de numéro atomique 1.), puis transformée en énergie thermique (L'énergie thermique est l'énergie cinétique d'un objet, qui est due à une agitation désordonnée de ses molécules et de ses atomes. Les transferts d'énergie thermique entre corps sont appelés transferts de chaleur et jouent un rôle essentiel en...).

" Nous ne pensions pas découvrir une exoplanète aussi sombre, explique Taylor Bell, de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux...) McGill et de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter...) de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne également le cadre...) sur les exoplanètes, au Québec (Canada), et chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant les domaines de recherche sont diversifiés et impliquent...) principal de l'étude réalisée au moyen du télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant « regarder, voir »), est un instrument d'optique permettant d'augmenter la luminosité ainsi que la taille apparente des...) Hubble (Le télescope spatial Hubble (en anglais, Hubble Space Telescope ou HST) est un télescope en orbite à environ 600 kilomètres d'altitude, il effectue un tour complet de la Terre toutes les 100 minutes. Il est nommé en l'honneur de l'astronome Edwin...). La plupart des planètes de type Jupiter chaud (Les Jupiter chauds ou Pégasides sont une classe d'exoplanètes ayant une masse du même ordre de grandeur que celle de Jupiter (1,9 × 1027 kg). Mais au contraire de notre système solaire où Jupiter orbite à 5...) reflètent environ 40 % de la lumière stellaire. "

La face nocturne de la planète est bien différente (En mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des nombres pour mesurer l'éventuel défaut de dualité d'une application définie à l'aide de la trace, dans l'anneau des entiers...). En fait, WASP-12b présente des faces diurne et nocturne fixes parce qu'elle orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.) près de son étoile, au point (Graphie) de s'en trouver " verrouillée " par les forces gravitationnelles. La face nocturne est de quelque 1 100 degrés Celsius moins chaude, ce qui y permet la formation de vapeur () d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) et de nuages. Des observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude...) précédentes faites par le télescope Hubble de la frontière (Une frontière est une ligne imaginaire séparant deux territoires, en particulier deux États souverains. Le rôle que joue une frontière peut fortement varier suivant les régions et les époques. Entre...) jour/nuit ont révélé la présence de vapeur d'eau et peut-être de nuages et de brume dans l'atmosphère. WASP-12b se trouve à environ 3,2 millions de kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international. Il est défini comme la distance parcourue par la lumière dans le vide en 1/299 792 458 seconde.) de son étoile et fait le tour de son étoile en environ un jour terrestre.

" Cette nouvelle découverte d'Hubble prouve encore une fois la grande diversité des planètes de type Jupiter chaud, dit Taylor Bell. Certaines, comme WASP-12b, affichent des températures de 2 500 degrés Celsius, et d'autres, de 1 200 degrés Celsius. De précédentes observations des Jupiter chaudes ont révélé que les écarts de température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de chaud,...) entre la face diurne et la face nocturne sont supérieurs pour les planètes plus chaudes du côté jour. Ces recherches portent à croire que même si une plus grande chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent : Quelle chaleur !) est absorbée du côté diurne de la planète, les phénomènes atmosphériques, par exemple les vents, ne suffisent pas à la transporter complètement (Le complètement ou complètement automatique, ou encore par anglicisme complétion ou autocomplétion, est une fonctionnalité informatique permettant à l'utilisateur de limiter la...) sur la face nocturne. "

Les chercheurs ont établi la capacité d'absorption ( En optique, l'absorption se réfère au processus par lequel l'énergie d'un photon est prise par une autre entité, par exemple, un atome qui fait une transition entre deux niveaux d'énergie électronique. Le photon est détruit lors de ce...) lumineuse de la planète au moyen du spectrographe imageur du télescope spatial Hubble (Le télescope spatial Hubble (en anglais, Hubble Space Telescope ou HST) est un télescope en orbite à environ 600 kilomètres d'altitude, il effectue un tour complet de la Terre toutes les 100 minutes. Il est nommé en l'honneur de l'astronome...) en ciblant principalement la légère diminution d'intensité lumineuse alors que la planète passait directement derrière l'étoile. Ces variations indiquent aux astronomes la quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une collection...) de lumière réfléchie par la planète. Dans le cas qui nous occupe, toutefois, les observations n'ont révélé aucune lumière réfléchie, ce qui veut dire que le côté diurne de la planète absorbe pratiquement toute la lumière stellaire qu'elle reçoit.

Découverte en 2008, WASP-12b gravite autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5 genres...) d'une étoile semblable au Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile de type naine jaune, et composée d'hydrogène...) dans la constellation (Une constellation est un ensemble d'étoiles dont les projections sur la voûte céleste sont suffisamment proches pour qu'une civilisation les relie par des lignes...) du Cocher, à 1 400 années-lumière de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre planètes...). Plusieurs télescopes ont étudié cette exoplanète, notamment Hubble, ainsi que le télescope spatial Spitzer (Le télescope spatial Spitzer est le plus gros télescope infrarouge lancé par la NASA. Ces longueurs d'ondes ne pouvant être observées utilement depuis le sol, seul un objet à...) et l'Observatoire Chandra (Le satellite Chandra est un télescope à rayons X. Il a été lancé en 1999 par la navette spatiale Columbia lors de la mission STS-93.) X-Ray de la NASA. De précédentes observations réalisées par le spectromètre (Un spectromètre est un appareil de mesure permettant d'étudier de décomposer une quantité observée — un faisceau lumineux en spectroscopie, ou bien un mélange de molécules par exemple en spectrométrie de masse — en ses éléments simples...) ultraviolet (Le rayonnement ultraviolet (UV) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde intermédiaire entre celle de la lumière...) (Cosmic Origins Spectrograph ou COS) d'Hubble ont révélé que la planète était peut-être en décroissance, un tourbillon de matière de son atmosphère ultra-chauffée étant aspiré par l'étoile.

Les résultats de ces travaux sont parus dans l'édition du 14 septembre de la revue scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.) The Astrophysical Journal Letters.

Le télescope spatial (Un télescope spatial est un télescope placé au delà de l'atmosphère. Le télescope spatial présente l'avantage par rapport à son homologue terrestre de ne pas être perturbé par l'atmosphère...) Hubble est un projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et...) de coopération internationale entre la NASA et l'Agence spatiale (Une agence spatiale est un organisme d'État ayant pour but d'étudier l'Espace et de développer et gérer des programmes spatiaux) européenne. Le Goddard Space Flight Center de la NASA, à Greenbelt, au Maryland, gère le télescope. Le Space Telescope Science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir appris,...) Institute (STScI) de Baltimore dirige les activités scientifiques d'Hubble. Le STScI est exploité pour le compte de la NASA par l'Association of Universities for Research in Astronomy, Inc., à Washington, D.C.

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Source: Université McGill