Rendu artistique du télescope spatial romain Nancy Grace, actuellement en cours de développement par la NASA, qui sera utilisé dans la recherche de planètes lointaines au-delà de notre système solaire. Crédit :NASA
Lorsqu'il s'agit d'imager directement des exoplanètes semblables à la Terre en orbite autour d'étoiles lointaines, voir n'est pas toujours croire.
Une nouvelle étude de Cornell révèle que les télescopes de nouvelle génération utilisés pour voir les exoplanètes pourraient confondre les planètes semblables à la Terre avec d'autres types de planètes dans le même système solaire.
Avec les télescopes d'aujourd'hui, les planètes lointaines et sombres sont difficiles à voir contre l'éclat de leurs étoiles hôtes, mais des outils de nouvelle génération tels que le télescope spatial romain Nancy Grace, actuellement en cours de développement par la NASA, sera meilleur pour l'imagerie des planètes semblables à la Terre, qui orbitent les étoiles juste à la bonne distance pour offrir des conditions idéales pour la vie.
"Une fois que nous aurons la capacité d'imager des planètes semblables à la Terre, nous allons en fait devoir nous soucier de les confondre avec des types de planètes complètement différents, " a déclaré Dmitri Savransky, professeur agrégé à l'École de génie mécanique et aérospatial Sibley (Collège de génie) et au Département d'astronomie (Collège des arts et des sciences).
"Les futurs télescopes qui permettront ces observations seront tellement énormes, cher, et difficiles à construire et à lancer que nous ne pouvons pas nous permettre de perdre une seule seconde de temps avec eux, " Savransky a dit, "c'est pourquoi il est si important de réfléchir à tous ces problèmes potentiels à l'avance."
En utilisant le propre système solaire de la Terre comme modèle d'un système stellaire inexploré, Savransky et Dean Keithly, doctorant dans le domaine du génie mécanique et aérospatial, calculé que même avec les techniques d'imagerie directe et les capacités accrues du futur, télescopes de grande puissance, des exoplanètes aussi différentes qu'Uranus et la Terre pourraient être confondues.
La recherche a été publiée le 23 septembre dans Lettres de revues astrophysiques , et détaille comment les mesures estimant la séparation et la luminosité planète-étoile peuvent provoquer une "confusion planétaire". La modélisation montre que lorsque deux planètes partagent la même séparation et la même magnitude le long de leurs orbites, une planète peut être confondue avec l'autre.
« Je pose la question, « Est-il possible que Jupiter ait la même séparation et la même luminosité que la Terre ? Pouvons-nous confondre ces deux choses que nous venons de détecter ?' Et la réponse est oui, " a déclaré Keithly. " Une exoplanète habitable semblable à la Terre autour d'une étoile dans un système solaire différent pourrait être confondue avec de nombreux autres types de planètes. "
Keithly et Savransky, tous deux membres du Carl Sagan Institute de Cornell, ont identifié 21 cas dans leur modèle de système solaire dans lesquels une planète individuelle avait la même séparation et luminosité apparentes planète-étoile qu'une autre planète. En utilisant ces données, il a été calculé qu'une planète semblable à la Terre pourrait être mal identifiée avec une planète semblable à Mercure dans 36% des systèmes solaires générés au hasard ; avec une planète semblable à Mars dans environ 43 % des systèmes solaires générés aléatoirement ; et avec une planète semblable à Vénus dans plus de 72% des systèmes solaires générés aléatoirement.
En revanche, confusion entre les planètes semblables à la Terre et les plus grandes planètes géantes gazeuses similaires à Neptune, Saturne et Uranus était moins probable, et pourrait se produire dans 1 à 4 % des systèmes solaires générés aléatoirement.
Confondre les planètes les unes pour les autres peut être un problème coûteux et chronophage pour les chercheurs. Une planification et des fonds considérables sont consacrés à chaque utilisation d'un télescope de grande puissance, ainsi, la fausse identification d'une exoplanète habitable fait perdre un temps précieux au télescope. Avec ce problème identifié, les chercheurs peuvent concevoir des relevés de missions d'imagerie directe des exoplanètes plus efficaces. Les chercheurs avertissent que de nouvelles améliorations du contraste des instruments et des angles de travail internes pourraient aggraver le problème, et conseillent aux futures missions d'imagerie directe d'exoplanètes de faire plusieurs observations pour différencier plus précisément les planètes.
