Le spectromètre NEID, un nouvel outil pour la découverte des planètes en dehors de notre système solaire, a maintenant commencé sa mission scientifique au télescope WIYN 3,5 m à l'observatoire national de Kitt Peak, Arizona.

"Nous sommes fiers que le NEID soit disponible pour la communauté astronomique mondiale pour la découverte et la caractérisation des exoplanètes, " a déclaré Jason Wright, professeur d'astronomie et d'astrophysique à Penn State et scientifique du projet NEID. « J'ai hâte de voir les résultats que nous et nos collègues du monde entier produiront au cours des prochaines années, de découvrir de nouvelles, planètes rocheuses, à mesurer les compositions des atmosphères exoplanétaires, à mesurer les formes et les orientations des orbites planétaires, à la caractérisation des processus physiques des étoiles hôtes de ces planètes."

Le plus récent et l'un des outils les plus précis jamais construits pour détecter les exoplanètes, Le NEID découvrira des exoplanètes en mesurant la traction gravitationnelle infime de ces planètes sur leur étoile hôte.

« Nous avons franchi une étape passionnante pour le NEID, " a déclaré Sarah Logsdon, un scientifique du NOIRLab de la NSF et un scientifique des instruments du NEID. « Après un long processus de mise en service, où NEID a été mis à l'épreuve, NEID se lance dans sa mission scientifique, ayant démontré qu'il s'agit bien d'un outil de pointe pour l'étude des planètes en dehors de notre système solaire."

Le remorqueur gravitationnel des planètes en orbite induit un changement de vitesse périodique sur l'étoile hôte, une «oscillation» qui peut être mesurée par NEID. Jupiter par exemple induit une oscillation de 13 mètres par seconde sur notre Soleil, mais la Terre induit une oscillation de seulement environ 9 centimètres par seconde. La précision de mesure unique de NEID est déjà meilleure que 25 centimètres par seconde, lui permettant de détecter de petites oscillations avec suffisamment de données.

"NEID représente l'état de l'art en matière de détection de vitesse radiale par spectroscopie Doppler et de caractérisation des exoplanètes, " dit Jean Callas, Chef de projet NN-EXPLORE pour le programme d'exploration des exoplanètes de la NASA au Jet Propulsion Laboratory (JPL) de l'agence. "NEID repoussera les limites existantes pour la recherche d'exoplanètes plus petites, sonder au-delà des défis qui ont limité les générations passées de spectrographes RV."

Construit dans le cadre d'un programme conjoint NSF et NASA, La mission de NEID est de permettre certaines des mesures les plus précises actuellement possibles, ainsi que pour tenter de tracer une voie vers la découverte de planètes terrestres autour d'autres étoiles.

"NEID a maintenant passé avec succès son examen final de la NASA, et est pleinement opérationnel comme outil de découverte scientifique, " dit Fred Hearty, professeur-chercheur à Penn State et chef de projet du NEID. "Ce fut un réel plaisir de travailler avec cette équipe talentueuse, et un privilège de faire partie de ce groupe de professionnels."

La convection bouillonnante à la surface des étoiles, filetés par des lignes invisibles de force magnétique et entachés par des régions actives en constante évolution et des « spots stellaires » peuvent constituer un défi de taille pour les mesures du NEID. Cette activité stellaire est l'un des principaux obstacles à la détection de planètes rocheuses comme la nôtre. Pour de très petits signaux, il est difficile de dire quelles sont les planètes et lesquelles ne sont que des manifestations de l'activité stellaire. Cependant, il y a une étoile pour laquelle nous connaissons la réponse, parce que nous savons exactement combien de planètes orbitent autour de lui :notre Soleil ! En plus d'observer les étoiles pendant la nuit, Le NEID observera également le Soleil à travers un télescope solaire spécial plus petit que l'équipe a développé.

« Grâce au télescope solaire NEID financé par la Fondation Heising-Simons, NEID ne reste pas inactif pendant la journée, " a déclaré Eric Ford, professeur d'astronomie et d'astrophysique et directeur du Penn State's Center for Exoplanets and Habitable Worlds. "Au lieu, il effectuera une seconde mission, la collecte d'un ensemble de données unique qui améliorera la capacité des algorithmes d'apprentissage automatique à reconnaître les signaux des planètes de faible masse pendant la nuit."

Le télescope solaire a été conçu, et construit par Andrea Lin, Cecilia Payne-Gaposchkin Science Achievement Graduate Fellow en astronomie et astrophysique à Penn State, avec Andy Monson, Ingénieur système de NEID.

"Le télescope solaire était un projet amusant à travailler, " a déclaré Lin. " J'ai hâte d'utiliser le NEID pour ma recherche de thèse de doctorat. L'un de mes projets prévus avec le NEID est de rechercher des planètes autour des K-nains. Ces étoiles s'alignent incroyablement bien avec les capacités de NEID, et la méthode de la vitesse radiale en général, J'espère donc découvrir de petites planètes, terrestres, espérons-le, autour des étoiles K voisines."

Le télescope solaire du NEID marque le retour des observations solaires à Kitt Peak.

"Le Soleil montre le chemin, " a déclaré Suvrath Mahadevan, professeur d'astronomie et d'astrophysique à Penn State et chercheur principal du NEID. "Pendant des décennies l'iconique, et maintenant déclassé, le télescope McMath Pierce à Kitt Peak était la première installation pour étudier le Soleil. NEID est maintenant le pont qui relie la science des exoplanètes aux observations solaires, le Soleil aux étoiles, et un pont qui relie l'histoire de Kitt Peak à son présent et à son avenir."

Toutes les données des observations du NEID sur le Soleil sont immédiatement rendues publiques pour permettre aux chercheurs de commencer à résoudre le problème de l'activité stellaire. Le NASA Exoplanet Science Institute (NExScI) à Caltech / IPAC coordonne le traitement des données et rendra les données disponibles via les archives scientifiques du NEID.

"NEID a été l'histoire incroyable d'une équipe qui a livré, en un temps record d'un peu plus de quatre ans qui incluent sept mois d'arrêt pour COVID puis en travaillant au plus fort de cette pandémie, un instrument qui établit une nouvelle norme et produira une science révolutionnaire, " a déclaré le directeur exécutif de WIYN, Jayadev Rajagopal.