Une étude utilise un nouveau code pour tester les capacités des télescopes de nouvelle génération

Surnommés les télescopes extrêmement grands (ELT), ces observatoires, qui comprennent le télescope extrêmement grand (ELT), le télescope géant de Magellan (GMT) et le télescope de trente mètres (TMT), seront parmi les plus grands télescopes terrestres jamais créés. construits, et leurs instruments devraient dépasser les capacités du télescope spatial James Webb.

Les données recueillies avec leurs puissants instruments permettront aux astronomes d’utiliser l’imagerie Doppler – une technique qui peut recréer des cartes 2D de la surface d’un objet – pour effectuer des mesures précises du magnétisme et de la chimie de cibles ultra-froides ou d’objets cosmiques avec des températures inférieures à 2700 K , comme les naines brunes (BD) ou les étoiles de très faible masse (VLM) – et même certaines exoplanètes.

En plus d’aider à améliorer notre compréhension de certains des objets les plus mystérieux de l’univers, avoir la capacité d’étudier les compositions chimiques de ces objets de manière plus précise offre également un meilleur aperçu de la recherche de la vie sur d’autres mondes, a déclaré Michael Plummer, auteur principal de l’étude et étudiant diplômé en astronomie à l’Ohio State University.

“L’apprentissage des atmosphères d’autres objets en dehors de notre système solaire nous informe non seulement sur le comportement de l’atmosphère terrestre, mais permet aux scientifiques d’adapter ces concepts pour étudier des planètes potentiellement habitables”, a déclaré Plummer.

L’étude a été publiée ce mois-ci dansLe Journal d’Astrophysique.

Le magnétisme est particulièrement important pour rechercher des mondes similaires au nôtre, car les champs magnétiques, en particulier pour les systèmes stellaires plus petits, sont considérés comme nécessaires pour soutenir et influencer si une planète peut supporter la vie à sa surface.

Pour faciliter cette chasse, Plummer et Ji Wang, co-auteur de l’étude et professeur adjoint d’astronomie à l’Ohio State, ont précédemment développé un code analytique accessible au public appelé Imber pour simuler et déduire la présence d’écarts de surface comme les taches d’étoiles magnétiques, les systèmes nuageux et d’autres phénomènes atmosphériques tels que les ouragans sur des objets éloignés.

Dans cette étude, ils ont utilisé la technique pour estimer les capacités scientifiques de divers instruments ELT pour détecter les variations de surface sur six cibles : l’étoile de Trappist-1, un système de sept planètes bien étudié à environ 40 années-lumière de la Terre, deux naines brunes et trois exoplanètes.

Ils ont utilisé leur technique pour étudier les capacités des instruments suivants : le Consortium Large Earth Finder (GMT/GCLEF) du GMT, le Mid-Infrared ELT Imager and Spectrograph (ELT/METIS) de l’ELT et le Multi-Objective Diffraction-limited High-High- Spectrographe infrarouge à résolution (MODHIS).

Les chercheurs ont découvert que même si discerner les taches d’étoiles sur Trappist-1 était difficile pour les trois instruments en raison de son inclinaison latérale – ou de son orbite parallèle au reste du ciel – l’ELT et le TMT pouvaient faire des observations à haute résolution du naines brunes et exoplanètes sur une seule rotation.

À l’inverse, les instruments de GMT ont nécessité plusieurs séries d’observations pour déterminer la présence d’irrégularités de surface sur les exoplanètes choisies pour l’étude. Dans l’ensemble, l’étude montre que leur technique peut fournir une estimation précise des capacités futures des ELT et aider à déterminer si les futures cibles mériteraient d’être étudiées à plus grande échelle.

Plummer a également déclaré que leur technique a suscité l’intérêt des scientifiques cherchant à identifier ou à confirmer les corps planétaires trouvés à l’aide de la méthode de la vitesse radiale – un moyen de trouver des exoplanètes en étudiant le léger effet gravitationnel qu’un objet a sur l’étoile autour de laquelle il orbite. Essentiellement, leurs recherches sont la première étape pour aider les scientifiques à utiliser les futurs instruments astronomiques au mieux de leurs capacités.

“Plus nous en apprenons sur d’autres planètes similaires à la Terre, plus ces découvertes devraient informer la science de la Terre elle-même”, a déclaré Plummer. “Notre travail est particulièrement bien adapté pour aider à faire ces observations dans le monde réel.”

L’étude a été soutenue par la National Science Foundation.