En utilisant les données du télescope spatial Kepler de la NASA, des scientifiques citoyens ont découvert une planète environ deux fois plus grande que la Terre située dans la zone habitable de son étoile, la gamme des distances orbitales où l'eau liquide peut exister à la surface de la planète. Le nouveau Monde, connu sous le nom de K2-288Bb, pourrait être rocheuse ou pourrait être une planète riche en gaz similaire à Neptune. Sa taille est rare parmi les exoplanètes, des planètes situées au-delà de notre système solaire.

"C'est une découverte très excitante en raison de la façon dont elle a été trouvée, son orbite tempérée et parce que les planètes de cette taille semblent être relativement rares, " a déclaré Adina Feinstein, un étudiant diplômé de l'Université de Chicago qui a discuté de la découverte lundi, 7 janvier à la 233e réunion de l'American Astronomical Society à Seattle. Elle est également l'auteur principal d'un article décrivant la nouvelle planète accepté pour publication par le Journal astronomique .

Situé à 226 années-lumière dans la constellation du Taureau, la planète se trouve dans un système stellaire connu sous le nom de K2-288, qui contient une paire de dim, étoiles froides de type M séparées par environ 5,1 milliards de miles (8,2 milliards de kilomètres) - environ six fois la distance entre Saturne et le Soleil. L'étoile la plus brillante est environ la moitié de la masse et de la taille du Soleil, tandis que son compagnon représente environ un tiers de la masse et de la taille du Soleil. La nouvelle planète, K2-288Bb, orbite le plus petit, étoile de gradation tous les 31,3 jours.

En 2017, Feinstein et Makennah Bristow, un étudiant de premier cycle à l'Université de Caroline du Nord Asheville, travaillé comme stagiaires avec Joshua Schlieder, un astrophysicien au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland. Ils ont recherché dans les données de Kepler des preuves de transits, l'obscurcissement régulier d'une étoile lorsqu'une planète en orbite se déplace sur le visage de l'étoile.

L'examen des données de la quatrième campagne d'observation de la mission K2 de Kepler, l'équipe a remarqué deux transits planétaires probables dans le système. Mais les scientifiques ont besoin d'un troisième transit avant de revendiquer la découverte d'une planète candidate, et il n'y avait pas de troisième signal dans les observations qu'ils ont examinées.

Comme ça s'est apparu, bien que, l'équipe n'analysait pas réellement toutes les données.

En mode K2 de Kepler, qui s'est déroulé de 2014 à 2018, le vaisseau spatial s'est repositionné pour pointer vers une nouvelle parcelle de ciel au début de chaque campagne d'observation de trois mois. Les astronomes craignaient au départ que ce repositionnement n'entraîne des erreurs systématiques dans les mesures.

"La réorientation de Kepler par rapport au Soleil a provoqué de minuscules changements dans la forme du télescope et la température de l'électronique, ce qui a inévitablement affecté les mesures sensibles de Kepler dans les premiers jours de chaque campagne, " a déclaré le co-auteur Geert Barentsen, astrophysicien au Ames Research Center de la NASA dans la Silicon Valley en Californie et directeur du bureau des observateurs invités pour les missions Kepler et K2.

Pour faire face à cela, les premières versions du logiciel utilisé pour préparer les données pour l'analyse de la recherche de planètes ignoraient tout simplement les premiers jours d'observations - et c'est là que se cachait le troisième transit.

Alors que les scientifiques apprenaient à corriger ces erreurs systématiques, cette étape de rognage a été éliminée, mais les premières données K2 étudiées par Barstow avaient été tronquées.

"Nous avons finalement réexécuté toutes les données des premières campagnes via le logiciel modifié, puis avons réexécuté la recherche de la planète pour obtenir une liste de candidats, mais ces candidats n'ont jamais été entièrement inspectés visuellement, " a expliqué Schlieder, un co-auteur de l'article. « Inspecter, ou vérification, les transits avec l'œil humain sont cruciaux car le bruit et d'autres événements astrophysiques peuvent imiter les transits."

Au lieu, les données retraitées ont été directement postées sur Exoplanet Explorers, un projet où le public recherche les observations K2 de Kepler pour localiser de nouvelles planètes en transit. En mai 2017, les volontaires ont remarqué le troisième transit et ont commencé une discussion passionnante sur ce qui était alors considéré comme un candidat de la taille de la Terre dans le système, qui a attiré l'attention de Feinstein et de ses collègues.

"C'est comme ça que nous l'avons raté - et il a fallu les yeux perçants des scientifiques citoyens pour faire cette découverte extrêmement précieuse et nous l'indiquer, " a déclaré Feinstein.

L'équipe a commencé les observations de suivi à l'aide du télescope spatial Spitzer de la NASA, le télescope Keck II à l'observatoire W. M. Keck et l'installation du télescope infrarouge de la NASA (les deux derniers à Hawaï), et a également examiné les données de la mission Gaia de l'ESA (Agence spatiale européenne).

Estimé à environ 1,9 fois la taille de la Terre, K2-288Bb est la moitié de la taille de Neptune. Cela place la planète dans une catégorie récemment découverte appelée le trou de Fulton, ou écart de rayon. Parmi les planètes qui orbitent près de leurs étoiles, il y a une curieuse pénurie de mondes entre environ 1,5 et deux fois la taille de la Terre. C'est probablement le résultat d'une intense lumière stellaire qui brise les molécules atmosphériques et érode l'atmosphère de certaines planètes au fil du temps, laissant derrière lui deux populations. Puisque le rayon de K2-288Bb le place dans cet espace, il peut fournir une étude de cas de l'évolution planétaire dans cette gamme de taille.

Le 30 octobre, 2018, Kepler a manqué de carburant et a terminé sa mission après neuf ans, au cours de laquelle il a découvert 2, 600 planètes confirmées autour d'autres étoiles - la majeure partie de celles maintenant connues - ainsi que des milliers de candidats supplémentaires que les astronomes s'efforcent de confirmer. Et tandis que le satellite Transiting Exoplanet Survey de la NASA est le plus récent chasseur de planètes basé dans l'espace, cette nouvelle découverte montre que d'autres découvertes attendent les scientifiques dans les données de Kepler.