“Les mondes autour de nous attendent d’être découverts. Prenons par exemple Proxima Centauri, une étoile rouge sans prétention et faible, invisible sans télescope. C’est l’une des cent milliards d’étoiles de notre galaxie, sans exception, à part son statut de voisin immédiat. Proxima en orbite est un monde fascinant mais mystérieux, appelé Proxmia b, découvert seulement en 2016.”

The Conversation


De Speculoos à TESS, un bon article (comme souvent) de The Conversation sur les attentes liées à TESS,

Lien vers l’article :

https://theconversation.com/nasas-tess-spacecraft-is-finding-hundreds-of-exoplanets-and-is-poised-to-find-thousands-more-122104


Proposition de traduction :

À seulement 50 années-lumière de la Terre, il y a environ 1 560 étoiles, probablement entourées de plusieurs milliers de planètes. Environ un millier de ces planètes extrasolaires – appelées exoplanètes – peuvent être rocheuses et avoir une composition similaire à celle de la Terre. Certains peuvent même abriter la vie. Plus de 99% de ces mondes extraterrestres restent à découvrir – mais cela est sur le point de changer.

Avec le nouveau télescope spatial TESS de la NASA, chasseur d’exoplanètes , la recherche de planètes toujours habitables est possible à proximité de notre système solaire. TESS – en orbite autour de la Terre tous les 13,7 jours – et les télescopes basés au sol sont sur le point de trouver des centaines de planètes au cours des prochaines années. Cela pourrait transformer la compréhension des astronomes sur les mondes extraterrestres qui nous entourent et fournir des cibles à balayer avec des télescopes de prochaine génération à la recherche de signatures de vie . En un peu plus d’un an, le TESS a identifié plus de 1 200 candidats planétaires , dont 29 astronomes ont déjà confirmé qu’ils étaient des planètes . Compte tenu de la capacité unique de TESS à rechercher simultanément des dizaines de milliers d’étoiles à la recherche de planètes, la mission est:devrait donner plus de 10 000 nouveaux mondes .

Ce sont des moments passionnants pour les astronomes et, en particulier, pour ceux qui explorent les exoplanètes. Nous  sommes membres du projet de recherche de la planète EDEN , qui soutient également le travail de TESS. Nous utilisons des télescopes au sol et dans l’espace pour trouver des exoplanètes afin de comprendre leurs propriétés et leur potentiel de vie.

Des mondes inconnus tout autour de nous

Les mondes autour de nous attendent d’être découverts. Prenons par exemple Proxima Centauri, une étoile rouge sans prétention et faible, invisible sans télescope. C’est l’une des cent milliards d’étoiles de notre galaxie, sans exception, à part son statut de voisin immédiat. Proxima en orbite est un monde fascinant mais mystérieux, appelé Proxmia b, découvert seulement en 2016.

Les scientifiques en savent très peu sur Proxima b . Les astronomes nomment la première planète découverte dans un système «b». Cette planète n’a jamais été vue avec des yeux humains ni avec un télescope. Mais nous savons qu’il existe en raison de son attraction gravitationnelle sur l’étoile hôte, ce qui la fait légèrement osciller. Cette légère oscillation a été trouvée dans les mesures recueillies par un grand groupe d’astronomes internationaux à partir de données prises avec plusieurs télescopes au sol . Proxima b a très probablement une composition rocheuse semblable à celle de la Terre, mais une masse plus élevée. Il reçoit à peu près la même quantité de chaleur que la Terre reçoit du Soleil.

Et c’est ce qui rend cette planète si excitante: elle se situe dans la zone «habitable» et pourrait avoir des propriétés similaires à celles de la Terre, comme une eau de surface, liquide, et – qui sait? – Peut-être même une atmosphère portant les signes chimiques de la vie.

La mission TESS de la NASA a été lancée en avril 2018 pour rechercher d’autres planètes de la taille de la Terre au sens large, mais avec une méthode différente. TESS est à la recherche d’événements de gradation rares qui se produisent lorsque les planètes passent devant leurs étoiles hôtes, bloquant ainsi la lumière des étoiles. Ces événements de transit indiquent non seulement la présence des planètes, mais également leurs tailles et leurs orbites.

Trouver une nouvelle exoplanète en transit est une tâche ardue pour les astronomes comme nous car, contrairement à celles trouvées dans les oscillations stellaires, les mondes vus en transit peuvent être étudiés plus en profondeur afin de déterminer leurs densités et leurs compositions atmosphériques.

En mesurant la profondeur du creux de luminosité et en connaissant la taille de l’étoile, les scientifiques peuvent déterminer la taille ou le rayon de la planète. NASA Ames

Soleils nains rouges

Pour nous, les exoplanètes les plus excitantes sont les plus petites, que TESS peut détecter lorsqu’elles gravitent autour de petites étoiles appelées naines rouges – des étoiles dont la masse est inférieure à la moitié de celle de notre Soleil.

Chacun de ces systèmes est unique. Par exemple, LP 791-18 est une étoile naine rouge située à 86 années-lumière de la Terre autour de laquelle TESS a trouvé deux mondes. Le premier est une «super-Terre», une planète plus grande que la Terre mais probablement encore principalement rocheuse, et le second est un «mini-Neptune», une planète plus petite que Neptune mais riche en gaz et en glace. Aucune de ces planètes n’a de contrepartie dans notre système solaire.

Parmi les favorites actuelles des astronomes parmi les nouvelles planètes de la taille de la Terre, on trouve LHS 3884b , une «Terre brûlante» qui tourne autour de son soleil si rapidement que vous pourrez fêter votre anniversaire toutes les onze heures.

Vue d’artiste d’une exoplanète en transit par une étoile naine rouge. ESO / L. Calçada

Pas encore de mondes semblables à la Terre

Mais à quel point la Terre ressemble à une planète? La promesse de trouver des mondes proches pour des études détaillées porte déjà ses fruits. Une équipe d’astronomes a observé la super-Terre chaude LHS 3884b avec le télescope spatial Hubble et a découvert que la planète était un lieu de vacances horrible, sans même une atmosphère. C’est juste un rocher nu avec des températures allant de plus de 700 C (1300 Fahrenheit) à midi au zéro absolu (-460 Fahrenheit) à minuit.

La mission TESS a été initialement financée pour deux ans. La sonde est en excellente forme et la NASA a récemment prolongéla mission jusqu’en 2022, multipliant par deux le temps nécessaire à TESS pour rechercher des transits à proximité d’étoiles brillantes.

Cependant, trouver des exoplanètes autour des étoiles les plus froides – celles dont la température est inférieure à environ 2700 ° C (4900 ° F) – restera un défi en raison de leur extrême malaise. Étant donné que les nains ultra-froids nous offrent la meilleure opportunité de trouver et d’étudier des exoplanètes de tailles et de températures similaires à celles de la Terre, d’autres recherches ciblées sur les planètes commencent là où TESS se termine.

Illustration de TESS, satellite d’étude transite exoplanète de la NASA. Centre de vol spatial Goddard de la NASA

Les mondes que TESS ne trouve pas

En mai 2016, un groupe dirigé par la Belgique a annoncé la découverte d’un système planétaire autour du nain ultra-froid qu’ils ont baptisé TRAPPIST-1 . La découverte des sept exoplanètes de taille terrestre en transit dans le système TRAPPIST-1 était révolutionnaire.

Il a également montré comment de petits télescopes, par rapport aux puissants mastodontes de notre époque, peuvent encore faire des découvertes transformationnelles. Avec patience et persévérance, le télescope TRAPPIST a balayé les étoiles naines rouges proches de sa perche de haute montagne dans le désert d’Atacama, à la recherche de petits creux dans leur luminosité. Finalement, il a repéré des transits dans les données du nain rouge TRAPPIST-1, ce qui – bien qu’à seulement 41 années-lumière de distance – est trop faible pour les quatre objectifs de 10 cm (4 pouces) de TESS. Ses mondes de taille terrestre seraient restés inconnus si le plus grand télescope de l’équipe TRAPPIST ne les avait pas trouvés.

Deux projets ont renforcé le jeu dans la recherche de candidats exo-Terre autour des nains rouges à proximité. L’ équipe SPECULOOS a installé quatre télescopes robotiques – également dans le désert d’Atacama – et un dans l’hémisphère Nord. Notre réseau de découverte et d’exploration Exoearth – Projet EDEN – utilise neuf télescopes en Arizona, en Italie, en Espagne et à Taiwan pour observer en permanence les étoiles naines rouges.

Les télescopes SPECULOOS et EDEN sont beaucoup plus grands que les petites lentilles de TESS et peuvent trouver des planètes autour des étoiles trop faibles pour être étudiées par TESS, y compris certaines planètes de la taille de la Terre en transit proches de nous.

Le concept de cet artiste montre à quoi peut ressembler le système planétaire TRAPPIST-1, à partir des données disponibles sur les diamètres, les masses et les distances des planètes par rapport à l’étoile hôte, en février 2018. NASA / JPL-Caltech

La décennie des nouveaux mondes

On se souviendra probablement de la prochaine décennie comme du moment où nous avons ouvert les yeux sur l’incroyable diversité des autres mondes. TESS devrait trouver entre 10 000 et 15 000 candidats exoplanètes d’ici 2025. D’ici 2030, les missions GAIA et PLATO de l’Agence spatiale européenne devraient trouver 20 000 à 35 000 planètes supplémentaires . GAIA recherchera les oscillations stellaires introduites par les planètes, tandis que PLATO recherchera les transits planétaires comme le fait TESS.

Cependant, même parmi les milliers de planètes qui seront bientôt découvertes, les exoplanètes les plus proches de notre système solaire resteront spéciales. Beaucoup de ces mondes peuvent être étudiés en détail, y compris la recherche de signes de vie. Les découvertes des mondes les plus proches représentent également des étapes majeures dans les progrès de l’humanité dans l’exploration de l’univers dans lequel nous vivons. Après avoir cartographié notre propre planète, puis le système solaire, nous nous tournons maintenant vers les systèmes planétaires proches. Peut-être qu’un jour Proxima b ou un autre monde proche que les astronomes doivent encore découvrir seront la cible des sondes interstellaires, telles que Project Starshot , ou même des vaisseaux à équipage. Mais nous devons d’abord mettre ces mondes sur la carte.

Chronologie des découvertes de systèmes exoplanétaires dans les 50 années-lumière du Soleil. Crédit: Projet EDEN / Daniel Apai et Benjamin Rackham.
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