Le 'vacillement, ' ou la technique de vitesse radiale pour trouver des planètes repose sur le mouvement des étoiles créé lorsqu'elles sont encerclées par leurs planètes. La vague bleue représente le mouvement vers la Terre, tandis que la longueur d'onde rouge se produit lorsque l'étoile s'éloigne. Crédit :(NASA/JPL-Caltech)
Les astronomes pensent que des planètes comme Jupiter nous protègent des objets spatiaux qui, autrement, s'écraseraient sur Terre. Maintenant, ils sont plus près d'apprendre si les planètes géantes agissent comme gardiennes des systèmes solaires ailleurs dans la galaxie.
Une équipe dirigée par l'UCR a découvert deux planètes de la taille de Jupiter à environ 150 années-lumière de la Terre, ce qui pourrait révéler si la vie est probable sur les planètes plus petites d'autres systèmes solaires.
"Nous pensons que des planètes comme Jupiter ont profondément impacté la progression de la vie sur Terre. Sans elles, les humains pourraient ne pas être là pour avoir cette conversation, " a déclaré Stephen Kane, auteur principal de l'étude et professeur agrégé UCR d'astrophysique planétaire. "Comprendre combien d'autres étoiles ont des planètes comme Jupiter pourrait être très important pour en savoir plus sur l'habitabilité des planètes dans ces systèmes."
Avec les océans d'eau liquide, Kane a déclaré que les astronomes pensent que de telles planètes ont la capacité d'agir comme des « lance-pierres », ' tirant des objets comme des météores, comètes, et les astéroïdes hors de leurs trajectoires en route vers un impact avec de petits, planètes rocheuses.
De nombreuses planètes plus grandes ont été trouvées près de leurs étoiles. Cependant, ceux-ci ne sont pas aussi utiles pour en apprendre davantage sur l'architecture de notre propre système solaire, où les planètes géantes dont Saturne, Uranus et Neptune sont tous plus éloignés du soleil. Les grandes planètes loin de leurs étoiles ont, jusqu'à maintenant, été plus difficile à trouver.
Une étude récemment acceptée pour publication dans le Journal astronomique détaille comment l'équipe de Kane a trouvé le succès dans une nouvelle approche combinant des méthodes de détection traditionnelles avec les dernières technologies.
Une méthode populaire de recherche d'exoplanètes - des planètes dans d'autres systèmes solaires - consiste à surveiller les étoiles pour " vaciller, " dans lequel une étoile se rapproche et s'éloigne de la Terre. L'oscillation est probablement causée par l'attraction gravitationnelle qu'une planète voisine exerce sur elle. Lorsqu'une étoile vacille, c'est un indice qu'il pourrait y avoir une exoplanète à proximité.
Quand la planète est loin de son étoile, l'attraction gravitationnelle est plus faible, rendant l'oscillation plus petite et plus difficile à détecter. L'autre problème avec l'utilisation de la méthode de détection d'oscillation, Kane a dit, c'est que cela prend juste beaucoup de temps. La Terre ne met qu'un an pour orbiter autour du soleil. Jupiter en prend 12, Saturne en prend 30, et Neptune prend 164 années étonnantes.
Les plus grandes exoplanètes mettent également de nombreuses années à encercler leurs étoiles, ce qui signifie qu'observer une orbite complète pourrait engloutir toute la carrière d'un astronome. Pour accélérer le processus, Kane et son équipe ont combiné la méthode d'oscillation avec l'imagerie directe. Par ici, si l'équipe pensait qu'une planète pouvait provoquer des oscillations, ils pouvaient le confirmer à vue.
Obtenir une image directe d'une planète à des milliers de milliards de kilomètres n'est pas une tâche simple. Il nécessite le plus grand télescope possible, un qui est au moins 32 pieds de long et très sensible. Même à cette distance, la lumière des étoiles peut surexposer l'image, obscurcissant les planètes cibles.
L'équipe a surmonté ce défi en apprenant à reconnaître et à éliminer les motifs de leurs images créés par la lumière des étoiles. La suppression de la lumière des étoiles a permis à l'équipe de Kane de voir ce qui restait.
"L'imagerie directe a parcouru un long chemin à la fois en termes de compréhension des modèles que nous trouvons, et en termes d'instruments utilisés pour créer les images, qui ont une résolution beaucoup plus élevée qu'ils ne l'ont jamais été, ", a déclaré Kane. "Vous voyez cela à chaque fois qu'un nouveau smartphone est lancé, les détecteurs de caméra sont toujours améliorés et c'est également vrai en astronomie."
Dans ce projet, l'équipe a appliqué la combinaison de l'oscillation et de la méthode d'imagerie à 20 étoiles. En plus des deux étant en orbite autour de planètes géantes semblables à Jupiter qui n'avaient pas été découvertes auparavant, l'équipe a également détecté un troisième, étoile précédemment observée avec une planète géante dans son système.
Aller de l'avant, l'équipe continuera à surveiller 10 des étoiles où des compagnons planétaires ne pourraient pas être exclus. En outre, Kane prévoit un nouveau projet pour mesurer combien de temps il faut à ces exoplanètes pour effectuer des rotations vers et en dehors de leurs étoiles, qui ne peut pas être mesuré actuellement.
L'équipe de Kane est internationale, avec des membres de l'Observatoire astronomique australien, Université du sud du Queensland, University of New South Wales et Macquarie University en Australie, ainsi qu'à l'Université du Hertfordshire au Royaume-Uni. Ils sont également répartis à travers les États-Unis à l'Observatoire national d'astronomie optique de Tucson, de A à Z, Université d'État du Connecticut du Sud, NASA Ames Research Center et Stanford University en Californie et la Carnegie Institution de Washington à D.C.
"Cette découverte est une pièce importante du puzzle car elle nous aide à comprendre les facteurs qui rendent une planète habitable et si cela est commun ou non, " a déclaré Kane. "Nous convergeons rapidement sur des réponses à cette question que le passé 3, 000 années d'histoire enregistrées ne pouvaient que souhaiter avoir à leur disposition."
