Astronomie

Comment reconnaître le transit d'exoplanètes

Comment reconnaître le transit d'exoplanètes

J'utilise le package Python lightkurve pour la recherche d'exoplanètes par la méthode de transit. Lorsque je télécharge la courbe de lumière d'une étoile et que j'applique un périodogramme, je trouve la fréquence et la puissance des composants périodiques dans la courbe de lumière. Cependant, j'ai remarqué que des multiples (0,5x, 2x,… ) de la période d'origine sont également affichés. Voici un exemple pour Kepler-6b.

importer lightkurve en tant que lk importer numpy en tant que np light_curve = lk.search_lightcurvefile("Kepler-6", quarter=1).download().PDCSAP_FLUX light_curve.scatter()

periodogram = light_curve.to_periodogram(method="bls", period=np.arange(0.5, 10, 0.0001)) periodogram.plot()

Je ne pourrais prendre que la période la plus forte (3,24 j), mais et s'il y avait plus d'exoplanètes (1,08 j, 9,71 j,… ) ? Je pensais que si j'utilisais lelight_curve.fold(période)méthode, je peux dire si c'est un transit (il n'y a qu'une goutte de flux) ou non (il y a plus de gouttes de flux). cependant, Kepler-20f a également plusieurs gouttes de flux après courbe de lumière pli (à cause d'autres planètes ?).

Comment puis-je savoir s'il s'agit d'un transit planétaire ou non ?


Bien sûr, vous obtiendrez plusieurs pics dans le périodogramme. La série de Fourier représentant un signal non sinusoïdal contiendra des fréquences à des multiples de la fréquence fondamentale. De même, vous pouvez avoir un signal périodique avec une période double ou triple qui paraîtra identique, mais où le phénomène à l'origine du signal se répète soit deux, soit trois fois au cours de chaque cycle.

La solution est bien sûr de tracer les données repliées sur la période proposée, comme vous l'avez fait.

Dans les exemples que vous avez montrés, il est clair que la période de 3.23d est la seule période valide pour une exoplanète revendiquée, car le transit n'a lieu qu'une fois par cycle et il n'y a aucun signe d'autres caractéristiques ou de dispersion excessive dans la courbe de lumière pliée à cette période.

Pour que la période 9.71d soit valide, vous devez soit (i) avoir trois planètes, équidistantes autour du même cercle orbital, chacune avec une période 9.71d, et de taille identique afin que les transits soient de même profondeur. Ce n'est pas une situation stable. Ou (ii) vous avez la malchance d'avoir une planète avec une période de 3,23 jours et une autre avec une période de 9,71 jours qui transitent exactement au même moment. Mais il n'est pas possible de le faire sans avoir des profondeurs de transit inégales et provoquer une dispersion dans la forme de transit lorsqu'elle est pliée à 3,23d.

Je ne peux pas comprendre ce que vous pensez de Kepler 20f. Cela produirait une seule caractéristique dans une courbe de lumière pliée sur une période de 19,48d, mais l'amplitude de ce signal est faible (et je ne peux pas le voir). Kepler 20c et 20d produisent tous deux des transits qui seront $sim 10$ fois plus profond, avec des périodes de 10,8j et 77j respectivement.


Comment reconnaître le transit d'exoplanètes - Astronomie

Ce formulaire calcule quels transits des 3302 exoplanètes en transit connues ou des 4105 objets d'intérêt TESS (TOI) sont observables à partir d'un emplacement donné à un moment donné. Spécifiez une fenêtre de temps, un lieu d'observation (soit un observatoire de la liste ou choisissez « Entrez la latitude/longitude » à la fin de la liste), et éventuellement des filtres (par exemple, la profondeur ou l'altitude minimale de transit). La sortie comprend le temps de transit et l'altitude, ainsi que des liens vers des informations supplémentaires sur chaque objet, y compris la recherche de cartes et de tracés de masse d'air. (Il existe également des pages autonomes pour générer des graphiques de recherche (JPG annotés ou à l'aide d'Aladin Lite) et des tracés de masse d'air pour n'importe quelle cible.)

Dernière mise à jour (déc. 2020): en plus des liens vers les cartes de recherche Sky-Map, j'ai ajouté une nouvelle vue interactive pour chaque cible basée sur Aladin Lite avec la possibilité de superposer des images TESS, vérifiez-les et dites-moi ce que tu penses. Il existe également une page autonome pour ceux-ci.

Cette page utilise les données d'éphémérides d'entrée de la NASA Exoplanet Archive et d'ExoFOP-TESS. Les tableaux de résultats fournis ici utilisent des images du Digitized Sky Survey, qui sont soumises au droit d'auteur, et peuvent être reconnues comme ceci.

Cet outil fait partie du package Tapir pour la planification des observations astronomiques dont le code source est disponible gratuitement.


Détection d'exoplanètes et d'astéroïdes : premiers succès de la science citoyenne pour l'astronomie d'arrière-cour

Science citoyenne

Mountain View et Marseille, le 11 juin 2020. Les pionniers de la science citoyenne ont récemment apporté deux contributions à une meilleure connaissance de l'espace extra-atmosphérique. Des astronomes d'arrière-cour de l'institut SETI et du réseau Unistellar ont effectué en avril des observations scientifiques citoyennes, et leurs découvertes amélioreront notre compréhension des astéroïdes et des exoplanètes. Grâce à leurs travaux, nous connaissons précisément la localisation de l'astéroïde de la ceinture principale 2000 UD52 et avons confirmé un transit exoplanétaire de Qatar-1b.

Détecter un astéroïde occultant une étoile

Après avoir reçu une alerte des scientifiques de l'Institut SETI, dans la nuit du 9 avril, Morand, associé d'un cabinet français de conseil en stratégie, a saisi l'opportunité de devenir un pionnier de la science citoyenne. Il a rapidement installé son eVscope dans son jardin de l'ouest de la France. Quelques minutes plus tard, il a réussi à détecter une occultation par l'astéroïde 2000 UD52 de la ceinture principale, qui a occulté une étoile visible avec son eVscope. Cette observation fournit de nouvelles informations sur cet objet céleste, y compris une estimation précise de son emplacement.

Voici comment il a décrit son expérience : « L'occultation a été très brève, 0,3s (le maximum prédit était de 0,8s), donc particulièrement difficile compte tenu de la petite taille de l'astéroïde (environ 6,6 km) et de la largeur de sa bande de centralité. Avoir des observateurs à proximité et dans la bande de centralité nous a permis de mieux déterminer la position de l'astéroïde, et donc d'affiner son orbite ! Quelle sensation!"

Détecter une exoplanète en transit au-dessus de son étoile

L'équipe de Citizen Science surveille également les événements en transit impliquant des exoplanètes de la taille de Jupiter. Dans la nuit du 23 avril, Julien, responsable conseil dans une administration publique suisse, a reçu une alerte et a tenté de détecter l'exoplanète géante gazeuse Qatar-1b transitant par son étoile. Encore une fois, sa volonté de contribuer à la science de pointe a été récompensée par la courbe de lumière résultante prouvant qu'une détection a été réalisée.
"Cela me ramène à mon enfance, le jour où j'ai appris la découverte de la première exoplanète", a déclaré Julien. "J'étais tellement excité, et je n'aurais jamais pu imaginer qu'il me serait un jour possible de détecter moi-même une exoplanète !"

Figure 1 Courbe lumineuse de l'exoplanète Qatar-1 b détectée le 23 avril 2020, avec un eVscope Unistellar
Les deux résultats ont été soumis et sont désormais stockés dans des référentiels de données scientifiques afin que les astronomes du monde entier puissent y accéder. Euraster, le réseau européen d'occultations d'astéroïdes, a publié la détection positive de 2000 UD52 sur son site Internet. Les détections de transits d'exoplanètes du réseau Unistellar ont été publiées par l'American Association of Variable Star Observers (AAVSO) en partenariat avec le programme Exoplanet Watch.

Une nouvelle ère de la science citoyenne

Ces deux détections positives marquent le début d'une nouvelle ère dans l'astronomie amateur, où un réseau d'observateurs d'arrière-cour peut contribuer à une véritable science, en consacrant leur temps et leur passion à de nouvelles découvertes.
« Grâce à l'innovation la plus révolutionnaire dans le domaine de l'astronomie amateur depuis des décennies, nous faisons littéralement appel au crowdsourcing pour les découvertes scientifiques et l'astronomie de pointe », a déclaré Bill Diamond, PDG de l'Institut SETI. « La puissance de la science citoyenne dans les observations astronomiques rendues possibles par l'eVscope d'Unistellar a déjà démontré des résultats révolutionnaires - et nous ne faisons que commencer. Alors que de plus en plus d'utilisateurs rejoignent notre équipe scientifique, l'avenir offre des possibilités inimaginables. »

L'Institut SETI et Unistellar travaillent ensemble pour augmenter le potentiel du réseau pour les études scientifiques et les nouvelles découvertes.
« 18 campagnes d'occultation d'astéroïdes impliquant 65 astronomes d'arrière-cour et 18 événements d'exoplanètes en transit ont été signalés depuis février 2020. Des scientifiques citoyens passionnés ont téléchargé plus d'un million de trames de données sur nos serveurs. " a déclaré Franck Marchis, astronome senior à l'institut SETI et directeur scientifique d'Unistellar. « Les scientifiques citoyens sont des pionniers qui contribuent directement aux programmes d'exploration spatiale actuels et futurs. »

A propos de l'institut SETI
Fondé en 1984, l'Institut SETI est un organisme de recherche et d'éducation multidisciplinaire à but non lucratif dont la mission est d'explorer, de comprendre et d'expliquer l'origine et la nature de la vie dans l'univers et l'évolution de l'intelligence. Notre recherche englobe les sciences physiques et biologiques et s'appuie sur une expertise en analyse de données, en apprentissage automatique et en technologies avancées de détection de signaux. L'Institut SETI est un partenaire de recherche distingué pour l'industrie, les universités et les agences gouvernementales, y compris la NASA et la NSF.

À propos d'Unistellar
Unistellar est la start-up derrière l'eVscope, un télescope grand public particulièrement amusant et facile à utiliser qui donne vie aux merveilles de l'Univers. Grâce à un partenariat avec l'institut SETI, cet outil extrêmement puissant permet également à ses utilisateurs de devenir des scientifiques citoyens et de contribuer à des recherches de pointe sur les transits d'exoplanètes, les occultations d'astéroïdes, les comètes, et bien plus encore.
L'eVscope d'Unistellar a reçu un CES Innovation Award en 2018 dans la catégorie Tech for a Better World et a été nominé pour un SXSW 2019 Innovation Award. Des milliers de télescopes numériques ont déjà été commandés, avec un millier déjà livré, ravissant les clients avec une expérience d'observation sans précédent.


Probabilités de transit : pas aussi simples qu'il y paraît

Les exoplanètes en transit sont les meilleures ! Eh bien, je pense que oui, de toute façon. Un transit est le creux de lumière que nous voyons lorsqu'une planète passe entre nous et son étoile hôte. Les transits transforment les exoplanètes en mondes réels - nous pouvons caractériser leurs atmosphères, leurs compositions en vrac et bien d'autres choses. C'est pourquoi les petits creux dans les courbes légères me font battre le cœur. Mais découvrir une exoplanète en transit demande un peu de chance. Après tout, nous ne pouvons pas observer les systèmes exoplanétaires de toutes les directions où nous sommes coincés sur Terre ou à proximité, donc une orbite d'exoplanète doit être alignée tellement pour nous de voir un transit.

Comment trouve-t-on les exoplanètes en transit ? Il existe deux méthodes générales. Premièrement, nous pouvons regarder une pléthore d'étoiles à la fois. La mission Kepler (RIP) a observé >150.000 étoiles en continu pendant quatre ans. Parce que Kepler a regardé tant d'étoiles, il a trouvé des milliers de candidats planétaires en transit. Les observations de suivi sont cependant difficiles, car les étoiles de Kepler sont relativement faibles. Deuxièmement, nous pouvons cibler les planètes découvertes en utilisant la vitesse radiale (RV), en espérant voir un transit. Ces planètes RV sont dispersées tout autour du ciel, nous ne pouvons donc pas observer toutes les étoiles cibles simultanément à l'aide d'un seul télescope comme Kepler, bien qu'une future mission (TESS) devrait changer cela ! La plupart des planètes RV ne transiteront pas, mais nous pouvons extraire une énorme quantité d'informations de celles qui le font.

Quelle est la probabilité qu'une planète RV transite ? Comme ils (devraient) enseigner à la maternelle, une estimation simple est que la probabilité d'un transit est égale au rayon de l'étoile hôte divisé par le demi-grand axe de l'orbite du compagnon. Plus compact, P = R/une. C'est parce que l'inclinaison des orbites planétaires devrait être distribuée au hasard de notre point de vue. Nous ajustons les données RV pour trouver le demi-grand axe, une. On peut estimer le rayon stellaire, R, à partir des spectres stellaires que nous avons utilisés pour mesurer le RV. Ergo, nous connaissons précisément la probabilité d'un transit et donc combien d'étoiles nous devons cibler pour trouver une exoplanète en transit, n'est-ce pas ? En fait non. Comme Stevens et Gaudi le discutent dans cet article, c'est plus compliqué que cela.

L'orientation des orbites planétaires, en général, devrait être aléatoire. Mais pas toutes les orientations pour les planètes que nous détectons sont tout aussi probables. Les données RV ne peuvent pas contraindre la masse d'une exoplanète indépendamment de son inclinaison orbitale. Nous ne mesurons qu'une combinaison des deux, appelée "masse minimale". En réalité, les masses planétaires ne sont pas réparties uniformément, les abondances des super-Terres, des Neptunes et des Jupiters sont différentes. Ainsi, certaines masses planétaires sont plus probables que d'autres et donc nos planètes RV sont plus susceptibles d'être dans certaines orientations que d'autres. Les auteurs utilisent des statistiques bayésiennes pour examiner les effets des distributions de masse possibles sur les probabilités de transit des planètes RV connues. Ils concluent que les exoplanètes moins massives que Jupiter ont jusqu'à un

20% de chances de transit en plus par rapport à ce que l'on pensait auparavant Ce n'est pas un effet énorme, mais cela devrait renforcer notre optimisme pour trouver des exoplanètes en transit parmi les cibles de RV.

Le problème

Notre problème avec la formule simple (P = R/une) est qu'il ignore une information supplémentaire. Plus précisément, nous avons également mesuré la « masse minimale » de la planète avec RV. Cette masse minimale est égale à la masse réelle du compagnon multipliée par le sinus de son inclinaison orbitale. Pensez-y de cette façon : RV mesure le mouvement de va-et-vient de l'étoile que nous voyons (dans la direction radiale). Un compagnon plus gros exercera une plus grande traction sur l'étoile, mais la composante du mouvement dans la direction radiale dépend de l'orientation de l'objet. Par exemple, un compagnon qui orbite exactement dans le plan du ciel ne provoquera aucun mouvement dans la direction radiale, quelle que soit sa masse. A l'autre extrême, une inclinaison orbitale de 90° correspond à un système dans lequel l'orbite est précisément alignée avec notre ligne de mire – un système en transit ! La masse d'une exoplanète en transit est approximativement égale à la masse minimale mesurée. Pour les orbites mal alignées, la masse réelle est supérieure à la masse minimale.

Prenons un exemple simple. Imaginez qu'une masse terrestre soit la limite inférieure stricte de la distribution de masse, il n'existe pas d'exoplanètes moins massives. Maintenant, disons que vous avez découvert une planète RV avec une masse minimale de 0,1 masse terrestre. Vous savez que la masse réelle doit être supérieure à cette masse minimale, donc l'orbite planétaire doit être désalignée. La probabilité que cette exoplanète transite est identiquement nulle, quelle que soit la R et une du système. Notre a priori la connaissance de la distribution de masse affecte directement notre connaissance de l'alignement orbital.

Malheureusement, nous ne connaissons pas la distribution réelle des masses exoplanétaires. En fait, c'est actuellement l'un des objectifs majeurs de la science des exoplanètes ! Mais cela ne nous empêchera pas de spéculer. Les théoriciens exécutent des simulations de la formation des planètes qui prédisent différentes distributions de masse. Ces distributions sont en désaccord à bien des égards et ne seront pas vérifiées par observation avant un certain temps. Cependant, la plupart des gens pensent que les petites planètes sont intrinsèquement plus abondantes que les grandes, ce qui est cohérent avec les résultats de Kepler.

Figure 1 : Comparaison de la distribution de masse réelle (histogramme rempli) à la distribution des masses minimales que nous observons avec un relevé RV (histogramme vide). Si nous prenons la distribution de masse minimale comme distribution de masse réelle, nous nous trompons beaucoup. L'axe vertical est le nombre d'objets, l'axe horizontal est la masse associée en unités de masse terrestre. (Stevens et Gaudi 2013)

La solution

À ce stade, vous pourriez être confus. Comment gérer toutes ces probabilités imbriquées ? Comment savons-nous vraiment ce qui est vraiment réel, en réalité ? Stevens et Gaudi font appel aux statistiques bayésiennes, un cadre théorique qui devient de plus en plus populaire en astrophysique. Le théorème de Bayes, simplement, déclare que la probabilité qu'un modèle soit vrai étant donné les données (le postérieur) est proportionnelle à la probabilité que le modèle produise les données (la vraisemblance) multipliée par la probabilité a priori que le modèle soit vrai (le avant). Si vous comprenez le jargon bayésien des postérieurs et des a priori, vous comprendrez l'essentiel de leur article, même si l'algèbre reste opaque.

Traduisons notre problème en langage bayésien. Nous nous soucions de la masse réelle de la planète, c'est la postérieur. Nous connaissons le probabilité qu'un compagnon d'une masse donnée sera aligné de manière à produire la masse minimale mesurée (P = R/une). Nous devons bien réfléchir aux avant probabilité qu'une distribution de masse donnée existe dans la réalité.

La figure 1 montre un échantillon de distribution de masse, assemblé à partir de simulations de la formation de compagnons de la taille d'une planète et d'études du taux d'occurrence de compagnons stellaires autour des étoiles proches. Encore une fois, c'est probablement faux dans les détails, le point important est que ce n'est pas plat. La figure 1 montre également la distribution résultante des masses minimales mesurées avec un levé RV sur Terre. Comme vous pouvez le voir, la correspondance entre les deux distributions dépend de la pente de la distribution de masse. Là où l'abondance est relativement insensible à la masse (dans la zone de Jupiter), les observations correspondent fondamentalement à la réalité. Mais de nombreuses masses minimales seront mesurées dans une plage où aucun objet réel n'existe (naines brunes). Lorsque la distribution de masse est inclinée, les distributions des masses réelles et des masses minimales sont différentes, pas de façon spectaculaire, mais suffisamment pour faire une différence lors de la planification des campagnes de suivi pour cibler les candidats RV.

Les auteurs ont ensuite recherché dans la base de données Exoplanets Orbit Database les planètes découvertes à l'aide de RV. Ils ont calculé la probabilité postérieure que chaque planète transiterait, étant donné une distribution de masse sous-jacente. Ils ont comparé ces probabilités à celles prédites à partir du simple R/une mise à l'échelle. Ils ont essayé deux distributions différentes de la littérature, qui ont toutes deux donné des résultats similaires. En particulier, les planètes sont plus susceptibles de transiter que ne le suggère la simple mise à l'échelle. Comme le montre la figure 2, un certain nombre de planètes avec des périodes orbitales relativement grandes ont des probabilités de transit >10%, même si la simple mise à l'échelle prédit <1% de chances. En d'autres termes, une petite masse minimale est plus susceptible d'être une petite planète en transit qu'un super-Jupiter massif sur une orbite très inclinée, car les petites planètes sont intrinsèquement plus nombreuses que les grandes. Ce résultat devrait nous rendre plus optimistes quant à la conduite d'enquêtes sur les cibles RV. Peut-être le plus important, cependant, ce document souligne l'importance d'utiliser toutes vos informations disponibles pour planifier les observations !


Question sur le transit d'exoplanètes

Comment se fait-il qu'il y ait autant de temps calculés pour chacun ?
Quand dois-je commencer à chercher le début du transit réel ?

Désolé, je veux juste commencer avec ça et je suis totalement vide à propos de cette date.

#2 robin_astro

TrES-1b orbite une fois toutes les 31 heures environ et met 105 minutes pour transiter. Chaque ligne est pour un transit particulier.
Vous aurez besoin d'une bonne ligne de base avant et après le transit, vous devriez donc essayer de couvrir au moins une heure avant et après le début et la fin de la fenêtre de transit.

#3 lubrifiants

Bonjour, vous pouvez utiliser les prévisions de transit données pour votre lieu d'observation. Tapez simplement votre élongitude et latitude dans Exoplanet Transit Database :

Cela vous montrera quel transit vous pouvez observer dans la nuit à venir.

#4 Freddy WILLEMS

#5 Freddy WILLEMS

#6 walt r

À partir du lien, il y a trois colonnes, seule la colonne du milieu a un en-tête mais l'en-tête est commun aux trois. Comme ci-dessous :
HJD Année M D H M
2454808.96 2008 12 8 11 6

HJD = Date julienne héliocentrique qui est le nombre de jours décimaux depuis le 1er janvier 4713 av. J.-C. Greenwich midi mais ajusté au référentiel du Soleil (voir Wikipedia pour plus de détails).
Les autres sont :
Année, mois, jour, heure et minute en UTC. Ceci est redondant pour le HJD mais correspond au calendrier et à l'horloge que vous et moi utilisons.

La première colonne est : « Begin Transit Window » qui correspond au début du transit moins l'incertitude de temps. Cela permet d'acquérir la cible sans possibilité de rater le début du transit. C'est la raison pour laquelle on l'appelle une fenêtre comme dans "fenêtre d'opportunité". La colonne centrale est la prédiction de temps à mi-parcours du transit et la dernière colonne est la fin de la fenêtre.

Ainsi, le début de la première fenêtre de transit de la liste commence à 1006UT le 8 décembre 2008 et se termine à 1206UT.


Les astronomes amateurs peuvent-ils repérer les exoplanètes ?

Les astronomes amateurs peuvent-ils repérer les exoplanètes ? Bien sûr que non. Qui pensez vous être? La chasse aux planètes en dehors de notre système solaire est réservée aux titulaires de diplômes scientifiques avancés, de blouses de laboratoire et du numéro de téléphone de Neil deGrasse Tyson sur leur téléphone portable. Le reste d'entre nous peut passer ses nuits à regarder "Perte de poids extrême" tout en mangeant de la crème glacée, en ignorant le télescope dans le coin qui est pointé sur la maison du voisin.

Cela aurait du sens, n'est-ce pas ? Après tout, dans quel autre domaine de la science les amateurs amateurs peuvent-ils tomber sur des découvertes jamais observées auparavant ? Imaginez que votre grand-tante, par exemple, ait le pouvoir de repérer le boson de Higgs avec le briseur d'atomes qu'elle a obtenu lors d'un vide-grenier.

Mais il s'avère que vous pourriez avoir une chance. Cela témoigne de l'immensité de l'espace – et du peu que nous en savons – qu'une Jane ou un Joe ordinaire puisse essentiellement rencontrer une planète dans un système solaire voisin.

Un mot d'avertissement : " Découvrir" les exoplanètes est très différent de leur " détection". Les amateurs qui ont repéré des exoplanètes ont eu du matériel assez sérieux, et beaucoup de personnes créditées de "repérage" d'exoplanètes confirment vraiment un transit que les professionnels ont déjà détecté avec des télescopes. Une façon dont les exoplanètes peuvent être repérées est via transit, ce qui signifie que la lumière d'une étoile montrera un creux lorsqu'une planète passera devant elle [source : Naeye]. Sur les 340 exoplanètes découvertes entre 1991 et 2011, il y a 58 planètes en transit connues – et la plupart d'entre elles ont été captées par des amateurs [source : Harrison].

Être au courant des événements que les scientifiques recherchent (et quand) n'est pas le seul moyen pour les amateurs de contribuer à l'astronomie. Si vous cherchez à aider à repérer les débuts planétaires, consultez Disk Detective. Dirigé et financé par la NASA, le projet donne aux amateurs d'astronomie une chance d'aider à classer les disques de débris parmi une énorme collection d'images interstellaires collectées par la mission WISE de la NASA [source : DiskDetective.Org]. Après un bref tutoriel, n'importe qui, même les personnes sans télescope, peut analyser des images pour aider les astronomes à trier le grand nombre d'images.

Les exoplanètes sont-elles des petites patates pour vous ? Vous pourriez être intéressé à aider les astronomes à mieux observer les galaxies lointaines. Tout comme Disk Detective, Galaxy Zoo contient des millions d'images collectées à partir de divers télescopes, dont Hubble. Obtenez un petit aperçu de ce que vous regardez et vous pourrez aider à classer les galaxies par forme ou par caractéristiques. De plus, toute cette science citoyenne a contribué à une impressionnante collection de recherches publiées.

Ce n'est peut-être pas seulement une exoplanète ou une galaxie que vous trouverez. En 2007, une Néerlandaise nommée Hanny van Arkel a cliqué sur des images de Galaxy Zoo et a remarqué un nuage étrange dans l'une des images. Les astronomes l'ont regardé et ont réalisé qu'elle avait repéré quelque chose qu'ils n'avaient jamais vu auparavant : un nuage de gaz aussi gros que notre système solaire, illuminé par l'énergie du trou noir d'une galaxie voisine [source : Plait]. Ils l'ont nommé Hanny's Voorwerp - l'objet de Hanny en néerlandais.


Breakthrough Starshot : Tracer le cap pour Proxima b

Un jour, la Terre pourrait ne plus être habitable. Si cela arrivait, vos descendants pourraient-ils s'envoler pour Proxima b ? Les scientifiques devraient d'abord en apprendre davantage sur cette planète.

Vous pourriez également penser qu'envoyer quoi que ce soit d'aussi loin serait impossible, mais certains scientifiques ne seraient pas d'accord. Le regretté scientifique Stephen Hawking en est un exemple. En 2016, Hawking et l'entrepreneur Yuri Milner ont annoncé Breakthrough Starshot, un projet pour développer et envoyer de minuscules sondes spatiales à Proxima Centauri au cours des 20 prochaines années. Chacune de ces petites sondes n'aurait que la taille d'un timbre-poste. Ils seraient accélérés à un cinquième de la vitesse de la lumière à l'aide d'énormes lasers, atteignant Proxima Centauri après un voyage de 20 ans. C'est un objectif ambitieux. Pour voyager à un cinquième de la vitesse de la lumière, les sondes s'éloigneront du système solaire 600 fois plus vite que n'importe quel vaisseau spatial jamais construit !

Est-ce que Breakthrough Starshot est possible ? Peut-être. Il y a d'énormes obstacles techniques à surmonter, des inventions à inventer, des problèmes à résoudre. Mais une fois la technologie existante, Proxima Centauri ne serait plus la limite. Les scientifiques pourraient explorer les recoins cachés du système solaire et d'innombrables autres systèmes planétaires.

Starshot trouvera-t-il la vie là-bas ? Est il y a de la vie là-bas ? Dans 40 ans, l'humanité le saura peut-être. Et d'ici là, vous pourriez même être le scientifique qui le découvrira.


Comment reconnaître le transit d'exoplanètes - Astronomie

Les planètes transitent-elles toutes les étoiles pour nous ? Si non, quelle est la probabilité qu'une planète transite ?

Non, très peu de planètes transitent par leurs étoiles hôtes. Lorsque les astronomes trouvent une planète en transit, ils sont très chanceux ! C'est parce qu'il y a beaucoup plus de façons pour l'orbite d'une planète de manquer notre ligne de mire que pour les planètes de croiser notre ligne de mire.

Considérez le gif animé ci-joint. Il existe de nombreux angles de vue possibles où vous ne verriez jamais la planète se croiser devant son étoile hôte. Un seul angle de vue s'aligne pour que la planète et l'étoile puissent s'éclipser. J'ai arraché ces images du matériel pédagogique d'astronomie sur http://astro.unl.edu/classaction/ qui sont d'ailleurs totalement fabuleuses !

Les planètes très éloignées de leurs étoiles hôtes (comme Neptune pour notre système solaire) sont encore moins susceptibles de s'aligner que les planètes proches. La formule, pour ceux qui le souhaitent, est approximativement Probabilité = (R* / a) où R* est le rayon stellaire et a est le demi-grand axe de l'orbite de la planète ("rayon orbital" pour les orbites circulaires).

Cette page a été mise à jour le 18 juillet 2015.

A propos de l'auteur

Everett Schlawin

Les recherches d'Everett se concentrent sur les planètes extra-solaires ou les exoplanètes. Ce sont les planètes bien au-delà de Neptune et Pluton, qui orbitent autour d'autres systèmes stellaires. Il observe les atmosphères des exoplanètes pour se renseigner sur leur composition. Les couleurs d'une atmosphère d'exoplanète absorbante indiquent aux astronomes de quoi l'atmosphère est composée, il utilise donc des spectrographes pour séparer les couleurs de ces systèmes stellaires-planètes et déduire quels gaz composent son atmosphère. Il construit également un nouveau spectrographe infrarouge pour le télescope Blanco au Chili avec l'équipe TripleSpec 4.


Les astronomes identifient les étoiles les plus proches qui pourraient voir la Terre comme une exoplanète en transit

À l'aide des données recueillies par le satellite Transiting Exoplanet Survey (TESS) de la NASA et le satellite Gaia de l'ESA, une équipe d'astronomes américains a identifié 1 004 étoiles de la séquence principale qui pourraient héberger des planètes potentiellement habitables semblables à la Terre, toutes à moins de 100 parsecs (environ 326 lumière-lumière). années) de la Terre — et qui devrait être capable de détecter les traces chimiques de la vie sur Terre.

Kaltenegger & amp Pepper ont identifié 1004 étoiles de la séquence principale qui pourraient contenir des planètes semblables à la Terre dans leurs zones habitables, qui devraient être capables de détecter les traces chimiques de la vie sur Terre. Crédit image : Sci-News.com.

"Inversons le point de vue sur celui d'autres étoiles et demandons à quel point de vue d'autres observateurs pourraient trouver la Terre comme planète en transit", a déclaré le Dr Lisa Kaltenegger, astronome au département d'astronomie de l'Université Cornell et directrice de l'Institut Carl Sagan de Cornell.

"Si les observateurs étaient là-bas à la recherche, ils seraient capables de voir des signes d'une biosphère dans l'atmosphère de notre point bleu pâle."

"Et nous pouvons même voir certaines des étoiles les plus brillantes dans notre ciel nocturne sans jumelles ni télescopes."

Mais quels systèmes stellaires pourraient nous trouver ? La clé de cette science est l'écliptique de la Terre - le plan de l'orbite de la Terre autour du Soleil.

L'écliptique est l'endroit où se trouveraient les exoplanètes avec vue sur la Terre, car ce seront les endroits capables de voir la Terre traverser son propre Soleil, offrant ainsi aux observateurs un moyen de découvrir la biosphère vibrante de notre planète.

Le Dr Kaltenegger et son collègue, le Dr Joshua Pepper de l'Université de Lehigh, ont créé la liste des 1004 étoiles de la séquence principale dans un rayon de 100 parsecs, dont 508 garantissent une observation d'au moins 10 heures du transit de la Terre.

La liste de l'équipe se compose d'environ 77 % d'étoiles de type M (naines rouges), 12 % de type K, 6 % de type G, 4 % d'étoiles de type F et 1 % d'étoiles de type A.

"Seule une très petite fraction des exoplanètes s'alignera au hasard avec notre ligne de mire afin que nous puissions les voir transiter", a déclaré le Dr Pepper.

"Mais les mille étoiles que nous avons identifiées dans notre article dans le voisinage solaire pourraient voir notre Terre transiter par le Soleil, attirant leur attention."

"Si nous trouvions une planète avec une biosphère vibrante, nous serions curieux de savoir si quelqu'un nous regarde ou non", a déclaré le Dr Kaltenegger.

"Si nous recherchons une vie intelligente dans l'Univers qui pourrait nous trouver et qui pourrait vouloir entrer en contact, nous venons de créer la carte des étoiles de l'endroit où nous devrions regarder en premier."

Les résultats ont été publiés dans le Avis mensuels de la Royal Astronomical Society : lettres.

L. Kaltenegger et J. Pepper. 2020. Quelles étoiles peuvent voir la Terre comme une exoplanète en transit ? MNRASL 499 (1) : L111-L115 doi : 10.1093/mnrasl/slaa161


Recherche

Bien que l'observatoire UMD soit situé à l'intérieur de la rocade autour de DC et ait donc des problèmes de pollution lumineuse considérables, de nouvelles caméras et techniques de traitement ainsi que la sélection judicieuse des cibles nous ont permis de continuer à faire des recherches. La plupart des travaux sont effectués par les étudiants au cours d'un semestre ou deux.

Les étudiants de premier cycle Brett Morris et Harley Katz observent des exoplanètes en transit avec une photométrie différentielle depuis l'été 2011. Les exoplanètes en transit sont des planètes d'autres systèmes solaires qui passent entre la Terre et l'étoile hôte. Cette petite éclipse est détectable depuis la Terre avec une observation attentive. En utilisant les compétences cultivées au Département d'astronomie, ils ont réussi à mesurer les transits de plusieurs exoplanètes avec l'équipement de l'observatoire. Leurs travaux prouvent l'utilité des petits observatoires dans les observations de suivi des exoplanètes en transit, qui sont découvertes plus rapidement qu'elles ne peuvent être étudiées.

Ces étudiants ont perfectionné les techniques d'observation et développé le progiciel de photométrie différentielle, oscaar, qui a été publié en open source. Le code a également été appliqué à une variété d'observations photométriques, y compris des occultations et des courbes de rotation d'astéroïdes. Ce travail est en cours et accueille d'autres étudiants de premier cycle dévoués pour succéder aux fondateurs bientôt diplômés.

Ces images représentent la diminution périodique de la luminosité des étoiles qui hébergent des exoplanètes, lorsqu'elles "transitent" l'étoile. Ces planètes ont une distance de 63 à 1044 années-lumière de la Terre. Ces transits ont été soumis à la base de données de transit d'exoplanètes de la Société tchèque d'astronomie pour contribuer à la force des éphémérides d'exoplanètes de la communauté des amateurs.

Ce graphique représente le changement périodique de luminosité lorsque l'astéroïde Kalliope tourne sur son axe. Linus, un satellite de Kalliope, est passé entre Kalliope et le Soleil dans ces observations. Alors que Linus projetait son ombre sur la surface de Kalliope, Brett a détecté la diminution de la luminosité apparente de Kalliope. These results were presented at the Asteroids, Comets and Meteors 2012 conference in Japan (May 2012).


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