Des preuves convaincantes d’une exolune à 8 000 années-lumière

Une paire d’astronomes de l’université Columbia utilisant le télescope spatial Hubble de la NASA et le télescope spatial Kepler ont rassemblé des preuves convaincantes de l’existence d’une lune gravitant autour d’une planète géante gazeuse située à 8 000 années-lumière. Ce serait la première observation d’une exolune.


Une paire d'astronomes de l'université Columbia utilisant le télescope spatial Hubble de la NASA et le télescope spatial Kepler ont rassemblé des preuves convaincantes de l'existence d'une lune gravitant autour d'une planète géante gazeuse située à 8 000 années-lumière. Ce serait la première observation d'une exolune.

Dans un papier publié dans la revue Science Advances, Alex Teachey et David Kipping signalent que la détection d’une exolune candidate, c’est-à-dire les lunes gravitant autour de planètes dans d’autres systèmes stellaires, est inhabituelle en raison de sa grande taille, comparable au diamètre de Neptune. De telles lunes gargantuesques n’existent pas dans notre propre système solaire, où près de 200 satellites naturels ont été catalogués.1

La première observation d’une

Ce serait le premier cas de détection d’une lune en dehors de notre système solaire selon Kipping, professeur adjoint d’ à Columbia. Si elle est confirmée par les observations de suivi de Hubble, la découverte pourrait fournir des indices essentiels sur le développement des systèmes planétaires et pourrait amener les experts à revoir les théories sur la formation des lunes autour des planètes.

En recherchant des exolunes, les chercheurs ont analysé des données provenant de 284 planètes découvertes par Kepler qui se trouvaient sur des orbites relativement larges, avec des périodes supérieures à 30 jours, autour de leur étoile hôte. Les observations ont mesuré la gradation momentanée de la lumière des étoiles lorsqu’une planète est passée devant son étoile, appelée transit. Les chercheurs ont trouvé un cas, dans Kepler 1625b, qui présentait des anomalies intrigantes.

Nous avons vu peu de déviations et de fluctuations dans la courbe de lumière qui a attiré notre attention selon Kipping. Les résultats de Kepler ont suffi à l’équipe pour obtenir 40 heures de temps avec Hubble pour étudier de manière intensive la planète, obtenant des données quatre fois plus précises que celle de Kepler. Les chercheurs ont surveillé la planète avant et pendant ses 19 heures de transit sur l’étoile. Hubble a détecté une seconde diminution beaucoup plus faible de la luminosité de l’étoile 3,5 heures plus tard, compatible avec une lune, comparable à un chien qui suit son propriétaire en laisse selon Kipping. Malheureusement, les observations programmées de Hubble ont pris fin avant que le transit complet de la lune puisse être mesuré.

Un deuxième transit autour de Kepler 1625b

En plus de cette baisse de la lumière, Hubble a fourni des preuves à l’appui de l’hypothèse de la lune en mesurant que la planète a commencé son transit 1,25 heure plus tôt que prévu. C’est cohérent avec la planète et la lune en orbite autour d’un centre de gravité commun (barycentre) qui ferait osciller la planète à partir de son emplacement prévu. Une civilisation extraterrestre, qui observerait le transit de la Terre, de la Lune et du Soleil, noterait des anomalies similaires dans le timing du transit de la Terre selon Kipping.

Les chercheurs notent que cette anomalie pourrait en principe être causée par l’attraction gravitationnelle d’une deuxième planète hypothétique du système, bien que Kepler n’ait trouvé aucune preuve de l’existence de planètes supplémentaires autour de l’étoile au cours de sa mission de quatre ans.

Une exolune est l’explication la plus simple et la plus naturelle pour la deuxième baisse de la courbe de lumière et la déviation de l’orbite selon Teachey, boursier diplômé de la NSF en astronomie à Columbia. On estime que la lune ne représente que 1,5 % de la masse de sa planète compagnon, elle-même estimée à plusieurs fois la masse de Jupiter. Cette valeur est proche du rapport de masse entre la Terre et sa lune.

Mieux comprendre la formation des lunes

Mais dans le cas du système Terre-Lune et du système Pluton-Charon, le plus grand des cinq satellites naturels connus de la planète naine Pluton, on suppose qu’une collision précoce avec un corps plus grand aurait formé la lune. Mais Kepler 1625b et son satellite sont gazeux, pas rocheux et par conséquent, une telle collision ne peut pas conduire à la formation d’un satellite.

Les exolunes sont difficiles à trouver, car elles sont plus petites que leur planète compagnon et donc leur signal de transit est faible ; elles changent également de position avec chaque transit parce que la lune tourne autour de la planète. De plus, les planètes candidates idéales, hébergeant des lunes, se trouvent sur de grandes orbites, avec des temps de transit longs et peu fréquents. Dans cette recherche, une lune de la taille de Neptune aurait été parmi les plus faciles à détecter en raison de sa grande taille.

La planète hôte et sa lune se trouvent dans la zone habitable de l’étoile Kepler 1625, où des températures modérées permettent l’existence d’une eau liquide sur toute la surface planétaire. Mais les deux corps sont considérés comme gazeux et donc inadaptés à la vie telle que nous la connaissons selon Kipping.

Sources

1.
Evidence for a large exomoon orbiting Kepler-1625b. Science Advances. 10.1126/sciadv.aav1784″ target=”_blank” rel=”noopener noreferrer”>http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.aav1784. Published October 1, 2018. Accessed October 1, 2018.
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Houssen Moshinaly

Rédacteur en chef d'Actualité Houssenia Writing. Rédacteur web depuis 2009 et vulgarisateur scientifique.

Je m'intéresse à tous les sujets scientifiques allant de l'Archéologie à la Zoologie. Je ne suis pas un expert, mais j'essaie d'apporter mes avis éclairés sur de nombreux sujets scientifiques.

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