Le satellite Transiting Exoplanet Survey (TESS) de la NASA a trouvé trois exoplanètes confirmées, ou des mondes au-delà de notre système solaire, dans ses trois premiers mois d'observations.

Les caméras sensibles de la mission ont également capturé 100 changements de courte durée - la plupart d'entre eux étant probablement des explosions stellaires - dans la même région du ciel. Ils comprennent six explosions de supernova dont la lumière éclatante a été enregistrée par TESS avant même que les explosions ne soient découvertes par des télescopes au sol.

Les nouvelles découvertes montrent que TESS atteint son objectif de découvrir des planètes autour d'étoiles brillantes à proximité. À l'aide de télescopes au sol, les astronomes mènent actuellement des observations de suivi sur plus de 280 exoplanètes candidates TESS.

La première découverte confirmée est un monde appelé Pi Mensae c environ deux fois la taille de la Terre. Tous les six jours, la nouvelle planète orbite autour de l'étoile Pi Mensae, situé à environ 60 années-lumière et visible à l'œil nu dans la constellation australe de Mensa. L'étoile brillante Pi Mensae est similaire au Soleil en masse et en taille.

"Cette étoile était déjà connue pour héberger une planète, appelé Pi Mensae b, qui fait environ 10 fois la masse de Jupiter et suit une orbite longue et très excentrique, " a déclaré Chelsea Huang, membre Juan Carlos Torres de l'Institut Kavli d'astrophysique et de recherche spatiale (MKI) du Massachusetts Institute of Technology (MIT) à Cambridge. "En revanche, la nouvelle planète, appelé Pi Mensae c, a une orbite circulaire proche de l'étoile, et ces différences orbitales s'avéreront essentielles pour comprendre comment ce système inhabituel s'est formé."

Vient ensuite le LHS 3884b, une planète rocheuse d'environ 1,3 fois la taille de la Terre située à environ 49 années-lumière dans la constellation de l'Indus, ce qui en fait l'une des exoplanètes en transit les plus proches connues. L'étoile est une étoile naine de type M, environ un cinquième de la taille de notre Soleil. Compléter une orbite toutes les 11 heures, la planète se trouve si près de son étoile qu'une partie de sa surface rocheuse du côté diurne peut former des flaques de lave en fusion.

La troisième et peut-être la quatrième planètes orbitent autour de HD 21749, une étoile de type K à environ 80 pour cent de la masse du Soleil et située à 53 années-lumière dans le réticulum de la constellation australe.

La planète confirmée, HD 21749b, est environ trois fois la taille de la Terre et 23 fois sa masse, orbites tous les 36 jours, et a une température de surface d'environ 300 degrés Fahrenheit (150 degrés Celsius). "Cette planète a une plus grande densité que Neptune, mais ce n'est pas rocheux. Ce pourrait être une planète aquatique ou avoir un autre type d'atmosphère substantielle, " a expliqué Diana Dragomir, un Hubble Fellow à MKI et auteur principal d'un article décrivant la découverte. C'est la planète ayant la plus longue période de transit à moins de 100 années-lumière du système solaire, et il a la température de surface la plus froide d'une exoplanète en transit autour d'une étoile plus brillante que la 10ème magnitude, ou environ 25 fois plus faible que la limite de la vision humaine sans aide.

Ce qui est encore plus excitant, ce sont les indices selon lesquels le système détient une deuxième planète candidate de la taille de la Terre qui orbite autour de l'étoile tous les huit jours. Si confirmé, ce pourrait être la plus petite planète TESS à ce jour.

les quatre caméras de TESS, conçu et construit par MKI et le Lincoln Laboratory du MIT à Lexington, Massachusetts, passer près d'un mois à surveiller chaque secteur d'observation, une seule bande du ciel mesurant 24 par 96 degrés. L'objectif principal est de rechercher des transits d'exoplanètes, qui se produisent lorsqu'une planète passe devant son étoile hôte vue du point de vue de TESS. Cela provoque une baisse régulière de la luminosité mesurée de l'étoile qui signale la présence d'une planète.

Dans sa mission principale de deux ans, TESS observera presque tout le ciel, fournissant un riche catalogue de mondes autour des étoiles proches. Leur proximité avec la Terre permettra une caractérisation détaillée des planètes grâce à des observations de suivi à partir de télescopes spatiaux et terrestres.

Mais dans son regard d'un mois sur chaque secteur, TESS enregistre de nombreux phénomènes supplémentaires, y compris les comètes, astéroïdes, étoiles flamboyantes, binaires à éclipse, étoiles naines blanches et supernovae, résultant en un trésor astronomique.

Rien que dans le premier secteur TESS, observé entre le 25 juillet et le 22 août, 2018, la mission a attrapé des dizaines d'éphémères, ou transitoire, événements, y compris des images de six supernovae dans des galaxies lointaines qui ont ensuite été vues par des télescopes au sol.

"Certaines des sciences les plus intéressantes se produisent dans les premiers jours d'une supernova, ce qui était très difficile à observer avant le TESS, " a déclaré Michael Fausnaugh, un chercheur TESS à MKI. "Le télescope spatial Kepler de la NASA a capté cinq de ces événements alors qu'ils s'éclairaient au cours de ses quatre premières années d'exploitation. TESS en a trouvé autant au cours de son premier mois."

Ces premières observations détiennent la clé pour comprendre une classe de supernovae qui sert d'étalon important pour les études cosmologiques. Les supernovae de type Ia se forment à travers deux canaux. L'un implique la fusion de deux naines blanches en orbite, restes compacts d'étoiles comme le Soleil. L'autre se produit dans les systèmes où une naine blanche tire du gaz d'une étoile normale, progressivement gagner de la masse jusqu'à ce qu'il devienne instable et explose. Les astronomes ne savent pas quel scénario est le plus courant, mais TESS a pu détecter des modifications de la lumière précoce de l'explosion causées par la présence d'un compagnon stellaire.

Toutes les données scientifiques des deux premiers secteurs d'observation du TESS ont récemment été communiquées à la communauté scientifique par le biais des archives Mikulski pour les télescopes spatiaux (MAST) du Space Telescope Science Institute de Baltimore.

Plus d'un million d'images TESS ont été téléchargées depuis MAST au cours des premiers jours, " a déclaré Thomas Barclay, un chercheur du TESS au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, et l'Université du Maryland, Comté de Baltimore. "La réaction de la communauté astronomique à la publication précoce des données nous a montré que le monde est prêt à intervenir et à ajouter à la générosité scientifique de la mission.

George Ricker, l'enquêteur principal de la mission chez MKI, a déclaré que les caméras et les vaisseaux spatiaux de TESS fonctionnaient superbement. « Nous ne sommes qu'à mi-chemin de la première année d'exploitation de TESS, et les vannes des données commencent tout juste à s'ouvrir, ", a-t-il déclaré. "Lorsque l'ensemble complet des observations de plus de 300 millions d'étoiles et de galaxies recueillies au cours de la mission principale de deux ans sera examiné par les astronomes du monde entier, TESS a peut-être découvert jusqu'à 10, 000 planètes, en plus de centaines de supernovae et d'autres transitoires stellaires et extragalactiques explosifs."