Le télescope spatial James-Webb va certainement prendre pour cible dans les années à venir des exoplanètes rocheuses découvertes à quelques centaines d'années-lumière du Soleil tout au plus par un autre satellite de la Nasa, Tess. En préparation des découvertes qu'il pourrait faire, on peut déjà se souvenir que Tess fait des observations depuis déjà 5 ans, un anniversaire que signale un communiqué de la Nasa.
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Le 17 avril 2023, la désormais célèbre Encyclopédie des planètes extrasolaires mentionne que 5 363 exoplanètes sont connues de la noosphère. Plusieurs milliers d'entre elles ont été découvertes grâce au télescope spatial Kepler de la Nasa. La méthode utilisée pour cela avec Kepler est celle du transit planétairetransit planétaire, c'est-à-dire qu'elle consistait à mettre en évidence une baisse périodique de l'intensité lumineuse d'une étoile due au passage entre elle et les instruments de Kepler d'une exoplanète.
Kepler ne fonctionne plus et, même si l'on continue de découvrir des exoplanètes dans la liste des candidates dans ses archives d'observation, la Nasa a lancé il y a presque 5 ans un télescope pour prendre la relève : Tess (Transiting Exoplanet Survey SatelliteTransiting Exoplanet Survey Satellite). L'agence vient d'ailleurs de mettre en ligne plusieurs vidéos pour fêter le cinquième anniversaire du début des observations de Tess, rappelant au passage dans un communiqué qu'elles ne se limitaient pas à la découverte de potentielles exoterres dans la zone d'habitabilitézone d'habitabilité.
À l'aide de ses quatre caméras, Tess surveille de larges pans du ciel appelés secteurs pendant environ un mois à la fois. Chaque secteur mesure 24 sur 96 degrés — à peu près aussi large que la main d'une personne à bout de bras et s'étendant de l'horizon au zénith. Les caméras CCD capturent un total de 192 millions de pixels dans chaque image. Au cours de sa mission principale, Tess a pris une de ces images toutes les 30 minutes, mais ce torrent de données a augmenté avec le temps. Les caméras enregistrent désormais chaque secteur toutes les 200 secondes. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Nasa's Goddard Space Flight Center/Scientific Visualization Studio
Des exoterres mais aussi des éruptions de trous noirs supermassifs
En effet, sur les plus de 93 % de la voûte céleste observés par Tess, avec 329 exoplanètes déjà détectées et des milliers d'autres attendant une confirmation (par exemple, par des astronomesastronomes amateurs sur Terre utilisant des eVscopes d’Unistellar), il est aussi possible de surprendre et d'étudier des phénomènes transitoires comme des supernovaesupernovae et des éruptions de trous noirs supermassifstrous noirs supermassifs.
On peut citer à cet égard le cas de la galaxie active ESO 253-3 (voir la vidéo ci-dessous) dont on sait qu'elle contient un trou noir supermassif produisant des éruptions tous les 114 jours. On pense que cette périodicité reflète le passage au périastrepériastre d'une étoile géanteétoile géante produisant alors à ce moment-là du fait des forces de maréeforces de marée un transfert de massemasse provenant de l'étoile et qui vient alimenter brusquement le disque d'accrétiondisque d'accrétion entourant l'astreastre compact qui contient déjà environ 78 millions de masses solaires -- celui de la Voie lactéeVoie lactée n'en contient qu'un peu plus de 4 millions.
ESO 253-3 est une galaxie spirale contenant deux régions actives et située à environ 570 millions d'années-lumière de la Voie lactée en direction de la constellation du Peintre (en latin Pictor, -is, abrégé en Pic), une constellation de l'hémisphère sud faiblement lumineuse. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Nassa's Goddard Space Flight Center/Scientific Visualization Studio
Parmi les découvertes d'exoplanètes importantes que l'on peut créditer à Tess (le télescope avait pour but principal de partir en quête d'exoplanètes rocheuses, si possible de véritables exoterres potentielles, qui se trouvent dans un rayon de seulement 300 années-lumièreannées-lumière du SoleilSoleil et donc à portée du télescope James-Webb pour tenter de caractériser d'éventuelles atmosphèresatmosphères), on peut citer le cas du système planétaire découvert autour d'une naine rougenaine rouge de type M, située à 100 années-lumière du Système solaireSystème solaire, et que l'on peut donc observer dans la constellationconstellation de la Dorade.
Cette naine rouge, dont la masse et la taille sont environ de 40 % de celles du Soleil et avec une température de surface moitié moindre, y porteporte le nom de TOI 700 et l'exoplanète la plus proche le nom de TOI 700 b, les autres suivant l'ordre alphabétique. TOI est une abréviation pour Tess Objects of Interest en anglais, ce qui peut se traduire par « Objet intéressant de Tess ». TOI 700 d et TOI 700 e ont en particulier retenu l'attention des astrophysiciensastrophysiciens car étant potentiellement des exoterres. Futura avait d'ailleurs écrit plusieurs articles à leur sujet dont nous reprenons partiellement le contenu.
Une présentation de la découverte de TOI 700 d par Tess au moyen de la méthode des transits planétaires. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Nasa Goddard
La prudence est de mise avec une exoplanète potentiellement habitable
Ainsi, comme TOI 700 d se trouve dans la zone d'habitabilité, cela signifie qu'elle se trouve dans une zone où la chaleurchaleur de son étoile pourrait permettre à de l'eau liquideliquide d'exister. Mais il y a loin de la coupe aux lèvres, comme l'a expliqué à Futura et à plusieurs reprises l’astrophysicien Franck Selsis, membre du CNRS et du Laboratoire d'astrophysiqueastrophysique de Bordeaux (LAB).
L'atmosphère que possède peut-être une telle exoplanète pourrait la rendre aussi peu hospitalière que VénusVénus ; on peut s'interroger aussi sur son contenu initial en eau et le fait qu'elle ait pu en conserver assez pour être réellement habitable. On sait aussi que les naines rouges au début de leur existence sont particulièrement colériques et que les rayonnements qu'elles émettent alors sont néfastes non seulement pour la vie mais conduisent à une érosion d'éventuelles atmosphères.
TOI 700 d, comme ses sœurs TOI 700 b et TOI 700 c, se trouve également en rotation synchronesynchrone, ce qui fait que ces planètes présentent toujours la même face à leur étoile, à la manière de la LuneLune. Les modèles climatiquesmodèles climatiques de ce genre d'exoplanètes montrent qu'il est tout de même possible que de l'eau liquide existe dans certaines régions car si elles possèdent des atmosphères, des courants peuvent transporter et répartir la chaleur entre les faces constamment diurnesdiurnes et nocturnesnocturnes. La vie pourrait donc exister sur ce genre de planètes.
Il est bien sûr trop tôt pour spéculer sur l'exobiologieexobiologie qui existe peut-être sur TOI 700 d. Mais il est certain qu'elle sera une cible de choix pour la prochaine génération d'instruments, tel le télescope spatial James-Webbtélescope spatial James-Webb. Ils seront en mesure de détecter et de commencer à analyser la composition des atmosphères potentielles des TOIs de Tess en espérant y dénicher des biosignatures convaincantes, encore à définir cependant. Et ce ne sera pas une mince affaire comme l'avait expliqué toujours Franck Selsis à Futura dans le cas de la découverte du système de Trappist 1.
Une présentation de la découverte de TOI 700 e par Tess. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © NASA's Goddard Space Flight Center/Scientific Visualization Studio
