La recherche de planètes au-delà de notre système solaire est sur le point de gagner de nouvelles recrues.

Aujourd'hui, une équipe qui comprend le MIT et est dirigée par la Carnegie Institution for Science a publié la plus grande collection d'observations faites avec une technique appelée vitesse radiale, être utilisé pour chasser les exoplanètes. L'énorme ensemble de données, pris sur deux décennies par le W.M. Observatoire Keck à Hawaï, est désormais accessible au public, ainsi qu'un progiciel open source pour traiter les données et un didacticiel en ligne.

En rendant les données publiques et conviviales, les scientifiques espèrent porter un regard neuf sur les observations, qui en compte près de 61, 000 mesures de plus de 1, 600 étoiles proches.

"C'est un catalogue incroyable, et nous avons réalisé que nous n'étions tout simplement pas assez nombreux dans l'équipe pour faire autant de science que cela pouvait sortir de cet ensemble de données, " dit Jennifer Burt, un boursier postdoctoral Torres à l'Institut Kavli du MIT pour l'astrophysique et la recherche spatiale. "Nous essayons de passer à une idée plus axée sur la communauté de la façon dont nous devrions faire de la science, afin que d'autres puissent accéder aux données et voir quelque chose d'intéressant."

Burt et ses collègues ont décrit certains détails de l'ensemble de données nouvellement disponible dans un article à paraître dans le Journal d'astrophysique . Après avoir examiné les données elles-mêmes, les chercheurs ont détecté plus de 100 exoplanètes potentielles, dont un en orbite GJ 411, la quatrième étoile la plus proche de notre système solaire.

"Les exoplanètes ne semblent pas manquer, " Burt dit. " Il y en a une tonne là-bas, et il y a une tonne de science à faire."

Diviser la lumière des étoiles

Les observations nouvellement disponibles ont été prises par le spectromètre d'échelle à haute résolution (HIRES), un instrument monté sur le télescope de 10 mètres de l'observatoire Keck à Mauna Kea à Hawaï. HIRES est conçu pour diviser la lumière entrante d'une étoile en un arc-en-ciel de composants de couleur. Les scientifiques peuvent alors mesurer l'intensité précise de milliers de canaux de couleur, ou longueurs d'onde, pour déterminer les caractéristiques de la lumière des étoiles.

Tôt, les scientifiques ont découvert qu'ils pouvaient utiliser la sortie de HIRES pour estimer la vitesse radiale d'une étoile - les très petits mouvements qu'une étoile fait soit à la suite de ses propres processus internes, soit en réponse à un autre, force externe. En particulier, les scientifiques ont découvert que lorsqu'une étoile s'approche et s'éloigne de la Terre selon un schéma régulier, il peut signaler la présence d'une exoplanète en orbite autour de l'étoile. La gravité de la planète tire sur l'étoile, changer la vitesse de l'étoile au fur et à mesure que la planète se déplace sur son orbite.

"[HIRES] n'a pas été spécifiquement optimisé pour rechercher des exoplanètes, " Burt dit. "Il a été conçu pour regarder les galaxies et les quasars faibles. Cependant, avant même l'installation de HIRES, notre équipe a élaboré une technique pour faire de HIRES un chasseur d'exoplanètes efficace."

Pendant deux décennies, ces scientifiques ont pointé HIRES sur plus de 1, 600 étoiles "quartier", le tout à moins de 100 parsecs relativement proches, soit 325 années-lumière, Depuis la terre. L'instrument a enregistré près de 61, 000 observations, chacun d'une durée de 30 secondes à 20 minutes, en fonction de la précision des mesures nécessaires. Avec toutes ces données compilées, n'importe quelle étoile donnée dans l'ensemble de données peut avoir plusieurs jours', années', ore même plus d'une décennie d'observations.

"Nous avons récemment découvert un système à six planètes en orbite autour d'une étoile, qui est un grand nombre, " dit Burt. " Nous ne détectons pas souvent des systèmes avec plus de trois à quatre planètes, mais nous avons réussi à cartographier les six dans ce système parce que nous avions plus de 18 ans de données sur l'étoile hôte."

Plus d'yeux vers le ciel

Dans le nouvel ensemble de données disponible, l'équipe a mis en évidence plus de 100 étoiles susceptibles d'héberger des exoplanètes mais nécessitant une inspection plus approfondie, soit avec des mesures supplémentaires ou une analyse plus approfondie des données existantes.

Les chercheurs ont, cependant, a confirmé la présence d'une exoplanète autour de GJ 411, qui est la quatrième étoile la plus proche de notre système solaire et dont la masse représente environ 40 % de celle de notre soleil. La planète a une orbite extrêmement étroite, le tour de l'étoile en moins de 10 jours. Burt dit qu'il y a de bonnes chances que d'autres, en parcourant l'ensemble de données et en le combinant avec leurs propres observations, peuvent trouver des candidats tout aussi intrigants.

"Nous avons commencé à penser qu'il y a peut-être cinq ou 10 autres planètes là-bas, réaliser que presque toutes les étoiles à côté de nous pourraient avoir une planète, " dit Burt.

HIRES continuera d'enregistrer les observations d'étoiles proches dans les années à venir, et l'équipe prévoit de mettre à jour périodiquement l'ensemble de données public avec ces observations.

"Cet ensemble de données va croître lentement, et vous pourrez continuer à rechercher la star qui vous intéresse et télécharger toutes les données que nous avons prises dessus. L'ensemble de données comprend la date, la vitesse que nous avons mesurée, l'erreur sur cette vitesse, et des mesures de l'activité de l'étoile au cours de cette observation, " Burt dit. " Aujourd'hui, avec accès à des logiciels d'analyse publique comme Systemic, il est facile de charger les données et de commencer à jouer avec."

Puis, Burt dit, la chasse aux exoplanètes peut vraiment décoller.

"Je pense que cela ouvre des possibilités à tous ceux qui veulent faire ce genre de travail, que vous soyez un universitaire ou un membre du grand public passionné par les exoplanètes, " Burt dit. " Parce que vraiment, qui ne veut pas découvrir une planète ?"

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un site populaire qui couvre l'actualité de la recherche du MIT, innovation et enseignement.