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Deux exoplanètes découvertes par les téléobjectifs britanniques SuperWASP et le nouveau spectrographe SOPHIE de l'Observatoire de Haute-Provence.

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Une équipe d'astronomes britanniques, français et suisses vient de découvrir deux planètes extra-solaires dites à transit. Cette double découverte a été réalisée en utilisant les techniques combinées de transit photométrique, grâce au programme SuperWASP, et de vitesses radiales, grâce au nouveau spectrographe SOPHIE de l'Observatoire de Haute-Provence. Ces deux nouvelles planètes, de type Jupiters chauds, s'ajoutent à la précieuse liste des 12 planètes extrasolaires à transit.

On connaît aujourd'hui plus de 200 planètes autour d'étoiles autres que le Soleil. Parmi ces planètes extrasolaires, la recherche et la caractérisation des planètes dites à transit font partie des études de pointe en exoplanétologie. Elles associent deux techniques de détection. La première repose sur la baisse de luminosité d'une étoile lorsque une planète passe devant son disque ; on parle alors de transit photométrique. La seconde est fondée sur la perturbation du mouvement de l'étoile due à la présence d'une planète en orbite autour de celle-ci ; c'est la méthode des vitesses radiales. Alors que la première technique donne une information sur la taille du compagnon, la seconde permet de caractériser la masse et donc de valider la nature même de planète. Ces deux paramètres, rayon et masse, permettent de déterminer la densité de ces exoplanètes. Parmi les 200 exoplanètes recensées à ce jour, seulement 12 planètes à transit ont été détectées et caractérisées. L'enjeu de ces objets est tellement important qu'à la fin de cette année 2006, le satellite photométrique Corot (ESA/Cnes) sera lancé avec pour mission d'en identifier un grand nombre.

Le programme de photométrie SuperWASP, dirigé par une équipe du Royaume-Uni, a réalisé au moyen de huit téléobjectifs grands angles robotisés un programme d'observations photométriques de haute précision sur plus de 200 000 étoiles, afin de déceler les infimes baisses de luminosité périodiques pouvant être attribuées à un compagnon planétaire. Plusieurs douzaines de candidats ont pu ainsi être identifiées. Pour établir la nature planétaire de ces candidats, l'équipe anglo-saxonne s'est jointe à une équipe franco-suisse pour réaliser le suivi spectroscopique grâce à la méthode des vitesses radiales.

Le nouveau spectrographe SOPHIE de l'Observatoire de Haute-Provence, en cours de tests techniques et scientifiques sur le télescope de 193 cm, sera officiellement inauguré le 30 novembre prochain. Il remplace le célèbre spectrographe ELODIE qui avait permis en 1995 la découverte de la première planète extrasolaire par M. Mayor et D. Queloz de l'Observatoire de Genève. Le spectrographe SOPHIE, qui s'avère 10 fois plus sensible qu'ELODIE, a été utilisé début septembre pour observer les candidats SuperWASP. Quelques nuits d'observations seulement ont permis d'identifier deux objets de type planétaire et de caractériser leur masse. L'instrument SOPHIE, bien qu'à ses balbutiements, a montré sa remarquable précision et son étonnante efficacité à détecter et caractériser de nouvelles planètes extrasolaires.

Les deux étoiles autour desquelles ces planètes ont été détectées sont relativement comparables à notre Soleil. L'étoile WASP-1 est légèrement plus chaude et plus volumineuse ; elle est située à environ 1000 années lumière, dans la constellation d'Andromède. L'étoile WASP-2 est au contraire légèrement plus froide et moins volumineuse ; elle est située à environ 500 années lumière dans la constellation du Dauphin. Bien qu'invisibles à l'oeil nu, ces deux étoiles sont facilement détectables avec un télescope amateur.

Les deux nouvelles planètes, qui portent désormais à 14 le nombre de planètes à transit connues, portent les noms de WASP-1b et WASP-2b. Elles sont toutes deux des planètes géantes, de type Jupiter, mais tournant autour de leur étoile en seulement 2,5 et 2,2 jours de période respectivement, contre 12 ans pour Jupiter. Leur proximité à leur étoile implique que ces planètes sont beaucoup plus chaudes que Mercure ; elles appartiennent de ce fait à la classe des "Jupiters chauds".

L'analyse des propriétés de ce type d'exoplanètes, et notamment leur densité, permet d'extraire des informations sur la structure interne de ces planètes gazeuses et de les comparer aux planètes géantes de notre système solaire. Ces informations sont utiles pour mieux comprendre les processus de formation et d'évolution des planètes.

Le spectrographe SOPHIE va démarrer un large programme de recherche et de caractérisation de planètes extrasolaires. La découverte de deux planètes lors de ses premières nuits d'observation illustre ses excellentes performances. Cela montre d'ores et déjà ses capacités à pouvoir mener le suivi et la caractérisation des dizaines, voire des centaines, de candidats exoplanètes que le satellite Corot va déceler dès ces prochains mois.

 
    Cette découverte a été annoncée le mardi 26 septembre 2006 à Heidelberg lors d'une conférence internationale sur les planètes extrasolaires. Une publication relatant cette découverte va paraître dans la revue Monthly Noticies of the Royal Astronomy Society.
Liens utiles

Contacts SOPHIE :

François Bouchy et Guillaume Hébrard, Institut d'Astrophysique de Paris, CNRS, Université Pierre et Marie Curie (Tel : 01 44 32 80 79 / 80 78 ; Fax : 01 44 32 80 01 ; E-mail : bouchy@iap.fr / hebrard@iap.fr).

Claire Moutou et Benoît Loeillet, Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (Tel : 04 91 05 59 66 / 59 41 ; Fax : 04 91 66 18 55 ; E-mail : Claire.Moutou@oamp.fr / Benoit.Loeillet@oamp.fr).

Contacts SuperWASP :

Don Pollacco, Astrophysics Research Centre, Queen's University, Belfast (Tel : +44 (0)28 9097 3512 ; Fax. +44 (0)28 9097 3110 ; Email : d.pollacco@qub.ac.uk).

Andrew Collier Cameron, School of Physics and Astronomy, University of St. Andrews, Scotland (Tel: +44 (0)1334 463147 ; Fax: +44 (0)1334 463104 ; Email : acc4@st-and.ac.uk).

Contact Observatoire de Genève :

Didier Queloz et Frédéric Pont, Observatoire de Genève (Tel : +41 (0)223792477 / 397 ; Email : Didier.Queloz@obs.unige.ch / Frederic.Pont@obs.unige.ch).

Figures :


Télescope de 1m93 de l'OHP

Ce télescope a permis de détecter de nombreuses planètes extrasolaires, avec l'instrument ELODIE, puis à présent avec SOPHIE.


Le spectrographe SOPHIE.

Mis en place à l'été 2006 au foyer du télescope de 1m93 de l'OHP, le spectrographe SOPHIE a été utilisé pour observer les candidats SuperWASP. Il sera officiellement inauguré le 30 novembre prochain.


Les téléobjectifs britanniques SuperWASP (Wide Angle Search for Planets).

Installé à La Palma aux Canaries, cet instrument robotisé réalise un programme d'observations photométriques de haute précision sur plus de 200 000 étoiles, afin de déceler les infimes baisses de luminosité périodiques pouvant être attribuées à un compagnon planétaire.


Vue d'artiste d'un "Jupiter chaud" durant un transit.

Copyright: Mark A. Garlick / markgarlick.com.

septembre 2006