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Posté par Redbran le Mardi 17/04/2018 à 12:00
Le grand relevé de planètes de SPIRou: découvrir les mondes habitables les plus proches
Le grand relevé de planètes de SPIRou va débuter sous peu. Ce programme, qui s'étendra sur plusieurs années au Télescope Canada-France-Hawaii, permettra de détecter des planètes en orbite autour de cent étoiles naines rouges près du Soleil. Une équipe menée par l'étudiant au doctorat (Le doctorat (du latin doctorem, de doctum, supin de docere, enseigner) est généralement le grade universitaire le plus élevé. Le titulaire de ce grade est le docteur....) Ryan Cloutier a fait une étude statistique (La statistique est à la fois une science formelle, une méthode et une technique. Elle comprend la collecte, l'analyse, l'interprétation de données ainsi que la présentation de...) détaillée afin d'estimer le nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) et les caractéristiques des planètes qui seront découvertes grâce à ce relevé. Bonne nouvelle! On s'attend à découvrir cinq à quinze planètes de masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à la force de...) similaire à 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...) dans la zone tempérée de leur 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.), dont quelques unes pourront être étudiées en détail grâce à la prochaine génération de grands télescopes au sol.


SPIRou arrive au sommet du Mauna Kea, au Télescope Canada-France-Hawaii le 24 janvier 2018. Crédit: Z.Challita ? IRAP/OMP.

SPIRou: un spectrographe spécialisé dans la détection de petites planètes

On estime qu'il y a environ quatre fois plus de petites étoiles froides, dites "naines rouges", que d'étoiles comme le 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...) dans notre région de la Galaxie (Une galaxie est, en cosmologie, un assemblage d'étoiles, de gaz, de poussières et de matière noire et contenant parfois un trou noir supermassif en son centre.). D'après les plus récents relevés statistiques, ces étoiles sont aussi celles qui possèdent le plus de petites planètes: au moins une sur quatre possèderait une 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 équilibre...) similaire à la Terre.

Afin de découvrir les exoplanètes terrestres qui se trouvent dans la région tempérée 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,...) des naines rouges les plus proches du Soleil, plusieurs spectrographes de haute précision ont été conçus pour fonctionner dans le proche infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière visible mais plus courte que celle des micro-ondes.), le domaine de longueurs d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans transporter de...) où ces étoiles sont les plus lumineuses. Ces instruments exploitent la technique de vélocimétrie, qui consiste à détecter la variation de vitesse (On distingue :) d'une étoile due à la présence d'une ou plusieurs planètes en 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.) autour d'elle. Un de ces instruments est le spectropolarimètre SPIRou, qui vient d'être installé au Télescope Canada-France-Hawaii. Cet instrument est capable de mesurer des variations de seulement 1 m/s de la vitesse des étoiles, soit moins de 5 km/h! Cette précision est suffisante pour détecter des planètes similaires à la Terre.


Représentation artistique d'une planète similaire à la Terre en orbite autour d'une autre étoile que le Soleil. Crédit: NASA Ames/SETI Institute/JPL-Caltech.

Le relevé de planètes de SPIRou: à la recherche des mondes habitables les plus proches!

Le grand relevé de planètes de SPIRou (SPIRou Legacy Survey-Planet Search; SLS-PS) vise à détecter des planètes autour de 100 étoiles de petite taille qui se trouvent à moins de 36 années-lumière de la Terre, dans le ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue depuis le sol de la planète.) de l'hémisphère nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.). Ryan Cloutier et son équipe ont mené une étude statistique (Une statistique est, au premier abord, un nombre calculé à propos d'un échantillon. D'une façon générale, c'est le résultat de l'application d'une...) afin de déterminer le nombre de planètes qu'on s'attend à trouver grâce à ce relevé. Leur analyse tient compte de la fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un phénomène périodique se reproduit par unité de...) des planètes connues autour des petites étoiles, ainsi que du niveau d'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) 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.). Ce dernier aspect est important à considérer, car l'activité magnétique d'une étoile, qu'on sait importante pour les naines rouges, entrave la détection de planètes.

Les résultats de Cloutier et de son équipe permettent d'être optimistes: autour de ces 100 étoiles, le relevé permettra de trouver entre 70 et 115 planètes. Encore plus excitant, on s'attend à ce que 5 à 15 de ces planètes soient "similaires à la Terre", ce que les auteurs de l'étude définissent comme des planètes ayant une masse comprise entre une et cinq fois celle de la Terre, et qui se trouvent dans la zone tempérée autour de leur étoile.

Et la suite ?

Afin de réellement déterminer si une planète est similaire à la Terre, il est essentiel d'étudier son atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :). Une méthode pour ce faire est la technique d'imagerie (L’imagerie consiste d'abord en la fabrication et le commerce des images physiques qui représentent des êtres ou des choses. La fabrication se faisait jadis soit à la main, soit...) haut contraste. Cette technique a permis d'étudier l'atmosphère de plusieurs dizaines de planètes géantes gazeuses à ce 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...). Des imageurs haut contraste très puissants seront installés sur les nouveaux télescopes de grande taille au sol qui seront en opération dans les années 2020-2030. Ces derniers pourront sonder l'atmosphère de plus petites planètes. L'équipe de Cloutier a calculé que d'après les performances attendues pour ces instruments, au moins deux et jusqu'à dix planètes de masse similaire à la Terre qui se trouvent en zone tempérée trouvées par SPIRou pourront être étudiées de plus près.

Référence publication:
L'article " Predictions of Planet (Un Planet est un site Web dynamique qui agrège le plus souvent sur une seule page, le contenu de notes, d'articles ou de billets publiés sur des blogs ou sites Web afin d'accentuer leur visibilité et de...) Detections with Near-infrared Radial Velocities in the Upcoming SPIRou Legacy Survey-planet Search " est publié dans l'édition de février 2018 de The Astronomical Journal. L'équipe, menée par Ryan Cloutier (iREx, UofT), inclut aussi Étienne Artigau (iREx, UdeM), Xavier Delfosse (Université Grenoble Alpes), Lison Malo (iREx, UdeM, CFHT), Claire Moutou (CFHT, Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études...) Aix-Marseille), René Doyon (iREx, UdeM), Jean-Francois Donati (Université de Toulouse, UPS-OMP, CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).), IRAP/UMR), Andrew Cumming (McGill, iREx), Xavier Dumusque (Observatoire Astronomique de l'Université de Genève), Élodie Hébrard (York University), et Kristen Menou (UofT).

Contacts chercheurs:
- Ryan Cloutier, Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel institut.) de recherche sur les exoplanètes, Université de Montréal (Montréal est à la fois région administrative et métropole du Québec[2]. Cette grande agglomération canadienne constitue un centre majeur du commerce,...), Université de Toronto
- Marie-Eve Naud, Institut de recherche sur les exoplanètes, Université de Montréal

Pour plus d'information voir:
- Le Spectropolarimètre SPIRou
- Lien vers l'article 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...)
- Lien vers une version gratuite de l'article

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