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Une planète extrasolaire codécouverte par des astronomes amateurs

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Des astronomes amateurs viennent d'être impliqués dans la découverte d'une planète extrasolaire. Un événement que l'on peut qualifier d'historique dans l'histoire de l'astronomie, d'autant que cet astre réunit plusieurs caractéristiques inédites.

Caméra CCD SBIG (image tirée de la notice d'emploi).

Cette planète a été détectée pour la première fois au début de 2007 par une équipe d'astronomes dirigée par Debra Fischer (San Francisco State University). Les astronomes l'avait repérée par la méthode de la vitesse radiale autour de l'étoile HD 17156, dans la constellation de Cassiopée. Afin de déterminer s'il y avait aussi transit (passage de la planète devant l'étoile, sur la ligne de visée), une campagne de surveillance a été décidée au niveau international sous la direction de Greg Laughlin (Université de Californie), qui organise le réseau Transitsearch.org.

La nuit du 9 au 10 septembre dernier, deux astronomes amateurs italiens, Daniele Gasparri et Claudio Lopresti, ont réussi à détecter la réduction de luminosité provoquée par le passage de la planète devant le disque stellaire. Pour cela, ils ont équipé des télescopes du commerce de caméras CCD SBIG couramment utilisées par les amateurs... Le talent a fait le reste.

Variations de l'intensité lumineuse de l'étoile-parente au cours des transits, enregistrées par différents observateurs. Crédit Transitsearch.org.

Néanmoins, en raison de la couverture nuageuse, ils n'ont pu saisir la totalité du transit, qui devait durer 186 minutes. Mais Jose Manuel Almenara Villa (Astrophysical Institute of the Canary Islands, Espagne) a pu l'observer au complet, au moyen d'un télescope de 30 cm de diamètre équipé d'une caméra identique. Le passage suivant, prévu pour la nuit du 30 septembre au 1er octobre, a été observé par plusieurs astronomes professionnels aux Etats-Unis, mais aussi par l'amateur californien Don Davies.

La planète

Sur la base du mouvement circulaire imposé à son étoile par par HD 17156b - le nom de la planète pour les astronomes -, les astronomes ont pu déterminer sa masse, qui vaut 3,1 fois celle de Jupiter. La quantité de lumière interceptée lors d'un transit indique quant à elle un diamètre de 1,15 Jupiter. Cela permet de calculer précisément la densité de l'astre, qui est de 2,6 grammes par centimètre cube, une valeur correspondant bien à celle d'une planète gazeuse géante.

L'orbite décrite par HD 17156b se caractérise par sa durée, qui est de 21,2 jours, soit beaucoup plus que le précédent record de 5,66 jours pour une planète "à transit". Mais surtout, son excentricité est de 0,67, ce qui implique que la quantité de lumière reçue varie dans un rapport de 1 à 26.

Zone de visibilité du transit en direction de la Terre au cours de l'orbite très elliptique décrite par HD 17156b. Crédit Transitsearch.org.

Les futures observations au moyen du télescope infrarouge Spitzer devraient indiquer comment réagit l'atmosphère de cette planète à ce sursaut de chaleur et comment elle parvient à rayonner cette énergie. Bien que Spitzer soit incapable de résoudre le disque planétaire, ses instruments pourront quantifier précisément l'émission thermique totale de l'ensemble, et ainsi apprécier les modifications au moment où HD 17156b plongera vers la surface de son étoile, s'en approchant à seulement 7 rayons stellaires (0,05 UA), accumulant de l'énergie par absorption du rayonnement, puis l'évacuant durant son éloignement. Spitzer pourra ainsi observer successivement les côtés jour et nuit de la planète, recueillant suffisamment de données pour dresser une modélisation de la circulation des courants atmosphériques.

Une telle variation d'ordre de 1 à 26 implique une température de surface oscillant entre 430 °C et 1330 °C, selon Sara Seager, astronome au MIT spécialisée dans la quête d'exoplanètes, qui a par ailleurs qualifié cette découverte de "fantastique et historique".

Programme futur

Greg Laughlin envisage de poursuivre la collaboration avec les amateurs en déterminant les meilleures "cibles" potentielles sur la base de caractéristiques connues, telles des exoplanètes à orbite excentriques susceptibles de passer devant leur étoile lors de leur périhélie, ce qui augmente les possibilités de transit pour un observateur terrestre.

Le parallèle est tentant avec la recherche de comètes, qui était autrefois plus volontiers confiée à de "simples" astronomes amateurs, les professionnels manquant de temps d'observation pour une recherche systématique et hasardeuse. Dans le cas des exoplanètes, un noyau enthousiaste d'observateurs habiles disposant de douzaines de cibles potentielles laisse entrevoir de passionnantes découvertes dans les années, ou même les mois à venir.

Le prochain transit de HD 17156b est prévu pour la nuit du 21 au 22 octobre et sera visible de Hawaii (le début sera aussi visible depuis la côte ouest des Etats-Unis). Pour plus de détails, voyez Transitsearch.org.

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