Première détection directe de lumière en provenance de planètes extrasolaires

Deux équipes d'astronomes ont annoncé avoir directement détecté la lumière de deux planètes connues orbitant autour d'étoiles éloignées. Cette découverte marque un nouveau départ dans l'étude des planètes extrasolaires. Les chercheurs peuvent maintenant mesurer et comparer des caractéristiques planétaires telles que la couleur, la réflectivité et la température.

Une équipe dirigée par David Charbonneau du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) publiera sa détection de la planète TrES-1 dans l'édition du 20 Juin de The Astrophysical Journal. Une équipe conduite par Drake Deming du Goddard Space Flight Center (GSFC) a publié ses observations de la planète HD 209458b dans l'édition du 22 mars de Nature.


Chacune des deux planètes passe périodiquement devant et derrière son étoile. Lorsqu'elle passe devant, la planète éclipse partiellement l'étoile et bloque une petite partie de la lumière en émanant. De même, l'intensité lumineuse du système diminue légèrement lorsque la planète disparaît derrière l'étoile puisque l'étoile masque la lumière de la planète. En observant cette "éclipse secondaire", les astronomes peuvent distinguer le faible signal de la planète de la lumière dominante de l'étoile qui se trouve à proximité.

Charbonneau et ses collègues ont utilisé l'instrument IRAC (Infrared Array Camera) embarqué sur le télescope spatial Spitzer pour observer TrES-1 dans la région infrarouge du spectre. Deming et ses associés ont utilisé l'instrument MIPS (Multiband Imaging Photometer for Spitzer) pour observer HD 209458b.

"Les Planètes comme TrES-1 sont minuscules et faibles comparées à leurs étoiles, mais une chose qu'elles ne peuvent pas cacher est leur chaleur," note Charbonneau.

L'infrarouge offre un avantage car l'étoile éclipse la planète par un facteur de 10 000 dans la lumière visible, tandis que dans l'infrarouge l'étoile est seulement 400 fois plus brillante. De ce fait, il est plus facile de discerner la faible lumière de la planète.


Au moyen des données du Spitzer, combinées avec des mesures précédentes, Charbonneau et ses collègues ont confirmé que TrES-1, laquelle orbite autour de son étoile à une distance de 6,4 millions de kilomètres, a une température d'environ 1060 kelvins. Ils ont aussi calculé que la planète a une réflectivité de seulement 31%, ce qui signifie qu'elle absorbe la majorité de la lumière qu'elle reçoit de l'étoile.

Ces découvertes confirment que les "hot Jupiters" sont en effet chaudes. Les astronomes s'attendent à ce que le réseau TrES (Trans-Atlantic Exoplanet Survey) localise d'autres "hot Jupiters". En comparant de nombreuses planètes, les chercheurs espèrent déterminer quels gaz sont contenus dans leur atmosphère, comment leur composition a été affectée, et quand et comment elles se sont formées.