Représentation artistique du système Tau Bootes b, montrant la planète et son champ magnétique. Crédit :Jack Madden/Université Cornell
Les astronomes ont découvert des milliers d'exoplanètes ces dernières années. La plupart ont été découverts par la méthode du transit, où un télescope optique mesure la luminosité d'une étoile au fil du temps. Si l'étoile baisse très légèrement de luminosité, cela pourrait indiquer qu'une planète est passée devant elle, bloquant une partie de la lumière. La méthode du transit est un outil puissant, mais il a des limites. La moindre n'est pas que la planète doit passer entre nous et son étoile pour que nous la détections. La méthode de transit repose également sur des télescopes optiques. Mais une nouvelle méthode pourrait permettre aux astronomes de détecter des exoplanètes à l'aide de radiotélescopes.
Il n'est pas facile d'observer des exoplanètes aux longueurs d'onde radio. La plupart des planètes n'émettent pas beaucoup de lumière radio, contrairement à la plupart des étoiles. La lumière radio des étoiles peut également être assez variable, en raison de choses telles que les éruptions stellaires. Mais les grandes planètes gazeuses comme Jupiter peuvent être radio lumineuses. Pas de la planète elle-même, mais de son puissant champ magnétique. Les particules chargées du vent stellaire interagissent avec le champ magnétique et émettent de la lumière radio. Jupiter est si brillant en lumière radio que vous pouvez le détecter avec un radiotélescope fait maison, et les astronomes ont détecté des signaux radio de plusieurs naines brunes.
Mais il n'y a pas eu de signal radio clair d'une planète semblable à Jupiter en orbite autour d'une autre étoile. Dans cette nouvelle étude, l'équipe a examiné à quoi pourrait ressembler un tel signal. Ils ont basé leur modèle sur la magnétohydrodynamique (MHD), qui décrit comment les champs magnétiques et les gaz ionisés interagissent, et l'ont appliqué à un système planétaire connu sous le nom de HD 189733, qui est connu pour avoir un monde de la taille de Jupiter. Ils ont simulé l'interaction du vent stellaire de l'étoile avec le champ magnétique de la planète et calculé ce que serait le signal radio de la planète.
Cette image radio de Jupiter a été capturée par le VLA au Nouveau-Mexique. Les trois couleurs de l'image correspondent à trois longueurs d'onde radio différentes :2 cm en bleu, 3 cm en or et 6 cm en rouge. Le rayonnement synchrotron produit la lueur rose autour de la planète. Crédit :Imke de Pater, Michael H. Wong (UC Berkeley), Robert J. Sault (Université de Melbourne)
Un échantillon d'images radio synthétiques produites par ce nouveau modèle. Crédit :Soumitra Hazra, et al
Ils ont trouvé plusieurs choses intéressantes. D'une part, l'équipe a montré que la planète produirait une courbe de lumière claire. C'est un signal radio qui varie en raison du mouvement de la planète. C'est formidable car les observations radio du mouvement sont extrêmement précises. Encore plus précis que les observations Doppler optiques. Ils ont également découvert que les observations radio pouvaient détecter un transit d'une planète passant devant son étoile. Il y aurait des caractéristiques spécifiques dans le signal radio montrant comment la magnétosphère de la planète passe devant l'étoile. Ainsi, les astronomes pourraient mieux comprendre la force et la taille de la magnétosphère de la planète.
Ces deux signaux seraient très faibles, il faudra donc une nouvelle génération de radiotélescopes pour les voir. Mais si nous pouvons les détecter, les signaux radio planétaires nous donneront une mesure orbitale précise d'au moins une planète du système et nous aideraient à comprendre la composition et l'intérieur d'une exoplanète. Ensemble, ces éléments constitueraient un grand pas en avant dans notre compréhension des systèmes exoplanétaires. Les signaux radio des étoiles lointaines suggèrent des planètes cachées
