Pour la première fois, des astronomes ont mesuré la lumière émise par des planètes extrasolaires autour d'étoiles semblables au soleil à l'aide de télescopes basés au sol. La mesure de la lumière émise par une planète à différentes longueurs d'onde révèle le spectre de la planète, qui peut être utilisé pour déterminer la température diurne de la planète. De plus, ce spectre peut révéler de nombreux processus physiques dans l'atmosphère de la planète, tels que la présence de molécules comme l'eau, le monoxyde de carbone et le méthane, et la redistribution de la chaleur autour de la planète. «Cette première détection directe de la lumière émise par une autre planète, à l'aide de télescopes existants au sol, est une étape importante dans l'étude des planètes au-delà de notre propre système solaire», a déclaré le professeur Gary Davis, directeur du Royaume-Uni Infrared Telescope (UKIRT). . "Il s'agit d'une découverte scientifique très excitante."
Les mesures de la première planète, TrES-3b, ont été effectuées par une équipe d'astronomes de l'Université de Leiden, en utilisant le télescope William Herschel (WHT) à La Palma (îles Canaries, Espagne) et le télescope infrarouge du Royaume-Uni sur Mauna Kea à Hawai`i. TrES-3b est sur une orbite très étroite autour de son étoile hôte, TrES-3, transitant par le disque stellaire une fois toutes les 31 heures. À titre de comparaison, Mercure tourne autour du soleil une fois tous les 88 jours. TrES-3b est juste un peu plus grand que Jupiter, mais orbite autour de son étoile parente beaucoup plus près que Mercure, ce qui en fait un «jupiter chaud».
Les observations de l'UKIRT ont capturé la planète en transit devant l'étoile, à partir de laquelle la taille de la planète a été déterminée de manière extrêmement précise. Les observations WHT montrent également le moment où la planète se déplace derrière l'étoile et permettent de mesurer la force de la lumière de la planète. Les astronomes tentent d'observer cet effet depuis le sol depuis de nombreuses années, et c'est le premier succès.
Ernst de Mooij, chef de l'équipe de recherche, a déclaré: «Bien que quelques-unes de ces observations aient été effectuées précédemment depuis l'espace, elles impliquaient des mesures à de grandes longueurs d'onde, où le contraste de luminosité entre la planète et l'étoile est beaucoup plus élevé. Ce ne sont pas seulement les premières observations au sol de ce type, elles sont aussi les premières à être conduites dans le proche infrarouge, à des longueurs d'onde de 2 microns pour cette planète, où elle émet l'essentiel de son rayonnement. »
Les chercheurs ont déterminé que la température de TrES-3b était légèrement supérieure à 2000 Kelvin. "Puisque nous savons combien d'énergie elle devrait recevoir par le type de son étoile hôte, cela nous donne un aperçu de la structure thermique de l'atmosphère de la planète", a ajouté le Dr Ignas Snellen, "ce qui est cohérent avec la prédiction que cette planète devrait avoir une soi-disant «couche d'inversion». Il est absolument étonnant que nous puissions maintenant vraiment sonder les propriétés d'un monde aussi éloigné ».
Une couche d'inversion atmosphérique est une couche d'air où le changement normal de température avec l'altitude s'inverse. La théorie actuelle dit qu'il existe deux types de «jupiters chauds», l'un avec une couche d'inversion et l'autre sans. Une théorie est que la présence d'une couche d'inversion dépendrait de la quantité de lumière que la planète reçoit de son étoile. Si la couche d'inversion pouvait être confirmée, par exemple par des mesures à d'autres longueurs d'onde, ces observations cadreraient parfaitement avec cette théorie.
Une deuxième équipe a effectué une détection au sol d'une autre planète extrasolaire, OGLE-TR-56b, à l'aide du Very Large Telescope de l'Observatoire Sud. Cette planète est à environ 5 000 années-lumière, située vers le centre de la galaxie. La planète est assez chaude; son atmosphère dépasse les 4 400 degrés Fahrenheit (2 400 degrés Celsius). C'est l'une des planètes extrasolaires les plus chaudes détectées.
Les chercheurs disent que les deux observations historiques ouvriront une nouvelle fenêtre pour étudier les exoplanètes et leurs atmosphères à l'aide de télescopes au sol, et sont très prometteuses pour l'utilisation de futurs télescopes extrêmement grands qui auront une sensibilité beaucoup plus élevée que les télescopes utilisés aujourd'hui.
Papier pour TrES-3b.
Papier pour OGLE-TR-56b
Source: Centre commun d'astronomie
