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En juin 2016, l'ESO a conclu un accord avec l'Université de Leiden visant à installer une station MASCARA à l'Observatoire de La Silla de l'ESO au Chili, où les conditions d'observation du ciel de l'hémisphère sud sont excellentes. Cette station effectue dès à présent - et avec succès - ses premiers tests.
La station MASCARA au Chili est la seconde à entrer en opération ; la première station est implantée dans l'hémisphère nord, à l'Observatoire Roque de los Muchachos, sur l'île de La Palma dans l'archipel des Canaries. Chaque station se compose d'une batterie de caméras confinées dans une enceinte à température contrôlée. Leur objectif est de scruter la quasi-totalité du ciel visible depuis leur site d'observation (1).
"Afin de couvrir la totalité du ciel, les stations doivent être implantées dans les hémisphères nord et sud" précise Ignas Snellen de l'Université de Leiden et porteur du projet MASCARA. "Grâce à la mise en place de la seconde station à La Silla, nous sommes désormais en mesure d'observer toutes les étoiles (ou presque) qui constellent le ciel".
Conçu par l'Université de Leiden aux Pays-Bas, MASCARA est un chercheur d'exoplanètes. Sa forme compacte et sa conception à moindre coût masquent son caractère novateur, sa flexibilité et sa grande fiabilité. Doté de cinq caméras numériques dont les composants sont de série, le petit chasseur d'exoplanètes effectue des mesures répétées de la luminosité de milliers d'étoiles et détecte, au moyen d'un logiciel, la faible diminution de brillance stellaire consécutive à un transit planétaire.
Cette méthode de détection des exoplanètes a été baptisée photométrie des transits. Elle permet de déterminer, de manière directe, la taille ainsi que l'orbite de la planète. Dans le cas des systèmes de luminosité élevée, l'atmosphère planétaire peut également être caractérisée grâce à des observations plus poussées effectuées au moyen de grands télescopes tel le VLT (Very Large Telescope) de l'ESO.
Le principal objectif de MASCARA est de détecter la présence d'exoplanètes autour d'étoiles parmi les plus brillantes du ciel, ne faisant l'objet d'aucune étude depuis le sol ou l'espace. Les "Jupiters chauds" figurent parmi les cibles privilégiées de MASCARA - il s'agit de planètes de dimensions voisines de celle de Jupiter mais qui orbitent à très grande proximité de leur étoile hôte, ce qui leur confère une température de surface élevée et une période orbitale de quelques heures seulement. Parce qu'ils exercent une influence gravitationnelle non négligeable sur leurs étoiles hôtes, des dizaines de Jupiters chauds ont été découverts au moyen de la méthode basée sur la vitesse radiale.
"Peu d'informations peuvent encore être extraites des exoplanètes découvertes grâce à la méthode des vitesses radiales. L'adoption de techniques d'imagerie directe nettement plus élaborées constitue un pré-requis indispensable en effet pour séparer la lueur émanant de ces vieilles planètes froides de l'intense lumière émise par leurs étoiles hôtes", précise Ignas Snellen. "Au contraire, les planètes qui transitent devant leurs étoiles hôtes peuvent être facilement caractérisées."
MASCARA dispose également de la capacité à détecter des super-Terres et des planètes de la taille de celle de Neptune. Le projet vise à constituer un catalogue de cibles parmi les étoiles proches les plus brillantes. Les exoplanètes détectées - leurs atmosphères notamment - feront l'objet d'observations ultérieures.
Notes
(1) MASCARA est en mesure de détecter des étoiles de magnitude inférieure ou égale à 8,4 - dont la luminosité est quelque dix fois inférieure à celle des étoiles visibles à l'oeil nu par temps clair et par nuit noire. MASCARA est moins sensible aux conditions météo que les autres instruments d'observation, ce qui permet d'effectuer des observations lorsque le ciel est partiellement couvert, et donc d'étendre les temps d'observation.