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Un exomoon élude les astronomes – pour l'instant – Bien choisir son serveur d impression

Le 3 mai 2019 - 6 minutes de lecture

Les informations faisant état de la mort d’un exoon ont peut-être été considérablement exagérées. Fin avril, un trio d'astronomes a suggéré que le meilleur candidat pour un exomoon – une lune en orbite autour d'un monde dans un autre système planétaire – n'existe pas, il s'agit plutôt d'un mirage statistique. Les découvreurs initiaux du candidat ne sont pas d’accord, affirmant que l’affaire est tout sauf close. Pour l'instant, hélas, le débat est dans une impasse: d'une manière ou d'une autre, une preuve définitive pour ou contre cet exomoon pourrait prendre des années.

En octobre 2018, les astronomes Alex Teachey et David Kipping de l'Université Columbia à New York ont ​​annoncé qu'ils avaient potentiellement découvert le premier exomoon connu, un monde de la taille de Neptune orbitant une exoplanète géante gazeuse à environ 8 000 années-lumière de distance dans le système Kepler-1625, baptisé Kepler-1625b I. La découverte, utilisant les observations du télescope spatial Hubble rassemblé en octobre 2017, ouvrirait la porte à la découverte de nombreux autres mondes de ce type, dont certains pourraient même être habitables. «À l’époque, la meilleure interprétation de la preuve était qu’une lune était là», déclare Teachey.

En février 2019, cependant, René Heller de l'Institut Max Planck de recherche sur le système solaire en Allemagne et ses collègues ont publié leur analyse indépendante des données. Ils ont suggéré que le signal éventuel de l'exomoon – un plongeon supplémentaire dans la lumière de l'étoile traînant comme un chien en laisse derrière le pendage plus important produit par la planète géante gazeuse "transitant" à travers le visage de l'étoile – n'était probablement pas une lune du tout. Au lieu de cela, ils ont suggéré que le plongeon semblable à un exoon était le lieu de transit d'une autre planète sombre du système. «Je dirais que cette interprétation semble plus probable qu’une interprétation exomoon», déclare Heller.

Une nouvelle analyse indépendante de Laura Kreidberg du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics dans le Massachusetts et de ses collègues a maintenant émergé. Dans un article posté sur le serveur de pré-impression arXiv, ils réexaminent les données Hubble utilisées par Teachey et Kipping, ne trouvant aucune preuve d’un second plongeon dans la lumière de l’étoile. "Je ne suis pas convaincu que cet exomoon soit réel", déclare Kreidberg. Elle pense que Teachey et Kipping se sont trompés dans leur analyse initiale, et que les efforts seraient mieux placés pour rechercher des candidats à l'Exomoon autour d'autres stars. La divergence provient du fait que les observations de Hubble ont du mal à atteindre les niveaux de précision nécessaires pour distinguer les fluctuations aléatoires (en lumière des étoiles ou dans les performances instrumentales) du signal faible mais authentique qui serait associé aux plus grands exomoons imaginables. Discerner la différence est une question de conjecture utilisant des modèles numériques sophistiqués et intensifs en calcul.

Même dans ce cas, les trois documents de recherche ont confirmé une variation temporelle du transit (TTV) pour la planète – une conclusion qui soutient sans doute l'hypothèse de l'exomoon. En d’autres termes, le transit de la planète a commencé un peu plus tôt que prévu en raison de son orbite connue. Cela suggère qu'il était en train de faire l'expérience d'un remorqueur gravitationnel provenant d'un autre corps, peut-être même d'un exomoon ou d'une autre planète. De plus, les conclusions de Heller se confondent avec celles de Teachey et de Kipping, en ce sens qu’il voyait également des preuves d’un véritable creux de l’étoile; Parmi les trois articles examinant les données, seul Kreidberg estime que le creux est illusoire.

Malheureusement, les tentatives visant à utiliser à nouveau Hubble pour observer ce système ont été vaines; Teachey et Kipping ont demandé plus de temps au télescope pour étudier le prochain transit prévu de Kepler-1625b et son éventuel exomoon en mai 2019 a récemment été rejeté. «Il ya toujours une vive concurrence pour observer le temps passé sur Hubble», explique Neill Reid, directeur adjoint des sciences à l’Institut du télescope spatial basé à Baltimore, responsable de l’attribution de temps à Hubble. «Il y a toujours deux fois plus de propositions que de [we] voudrait voir obtenir des observations que nous avons des orbites à soutenir. "L'échec de sécuriser le temps supplémentaire de Hubble est problématique, Kipping Remarques, parce que les transits ultérieurs du potentiel exomoon deviennent beaucoup plus difficiles à prévoir, plus ils se produiront à l’avenir.

Cependant, tout espoir n’est pas perdu, car il reste possible de rejeter l’hypothèse d’exomoon en utilisant une méthode appelée vitesse radiale. Cela implique de mesurer avec précision la position de l'étoile et de rechercher des vacillements visibles à son emplacement en raison de la force d'attraction gravitationnelle d'autres corps. Si, comme le soutient Heller, une planète encore non confirmée est responsable du pendage de l’explosion de la lumière des étoiles de Kepler 1625, les mesures de la vitesse radiale devraient permettre de détecter l’influence agitée de cette planète sur l’étoile. "Je pense que nous saurons certainement si c'est là ou non", dit Teachey, bien qu'il note que cela pourrait prendre 10 à 15 ans avant que nous ayons une réponse.

Toute la saga met en évidence l’intense difficulté à trouver ces mondes, car leur taille relativement petite comparée à leur étoile et planète mères les rend difficiles à repérer. Uri Malamud du Technion – Institut de technologie d'Israël à Haïfa, en Israël, note que notre technologie actuelle n'est tout simplement pas suffisante pour en trouver la plupart. Mais l'avenir reste prometteur pour la chasse à l'Exomoon, même si les perspectives de Kepler-1625b se sont assombries. Bientôt, une nouvelle génération d’énormes observatoires, tels que le télescope Giant Magellan et le télescope spatial James Webb, va commencer à observer les étoiles, ce qui apportera une sensibilité et une précision sans précédent à la recherche en cours. «Dans dix ans, nous disposerons peut-être de données rendant tout ce matériel obsolète», déclare Teachey. «Mais vous n’attendez pas ces télescopes géants. Nous travaillons avec ce que nous avons maintenant et voyons ce que nous pouvons faire. "

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