Exoplanète en transit

[econseil]

Hello,

Je mets ça dans la catégorie astrophoto car pour y parvenir, j'ai passé presque toutes les étapes de l'astrophoto. Mais au lieu d'empiler les images à la fin --> photométrie !

Voici le transit de l'exoplanète HD189733b devant son étoile, pris il y a une semaine :



La baisse de magnitude associée au transit est de 0.03 magnitudes, et pour le mettre en évidence, je devais mesurer mes magnitudes avec beaucoup plus de précision que ça : 0.007 magnitudes de précision dans mon cas ici.

Equipement habituel : Celestron omni XLT 150/750 + Canon EOS 1000D.

[Sylvain62]

Presque toutes les étapes, mais pas toutes

Bien joué en tout cas

[christian]

Bonsoir Manu

0.03 magnitude de différence ce n'est pas lourd en effet. Mais la courbe est quand même parlante malgré des segments d'incertitudes importants.
Dis moi, on parle d'exoplanéte. Comment sait on qu'il s'agit du transit d'une planète ? Je veux dire pourquoi pas un corps stellaire de petite taille, une naine brune par exemple ?


Christian

[econseil]

Salut Christian,

Bonne question
La période d'un transit va permettre d'avoir une idée du demi grand-axe de l'objet autour de l'étoile.
La vitesse à laquelle la courbe de luminosité plonge est proportionnelle au ratio des diamètres apparents de l'étoile et de son compagnon. Ce plongeon correspond au temps que le disque de la planète met pour entrer complètement devant le disque de l'étoile.
De tout cela, on va pouvoir déterminer la taille de la planète. Si on a estimé la taille de l'étoile par spectroscopie, ça va aller encore plus vite. Mais la taille ne fait pas tout, il faut aussi la masse.

L'étude spectroscopique des étoiles possédant une exoplanète permet également de retrouver les demi grands-axes ou de "voir" les périodes de rotation. La 3ème loi de Kepler lie la masse du système au ratio période²/demi_grand_axe^3 . On peut retrouver les masses par ce biais.
Dans le cas de HD189733b, la masse ne dépasse pas 1.2 masses joviennes, ce qui est très loin du minimum nécessaire pour être classé en naine brune. En dessous de 10 masses solaires, il n'y a pas de réaction de fusion au coeur de l'astre, donc ce n'est pas une étoile.

[christian]

Ok Emmanuel.
Ici 1.2 fois la masse de jupi c'est peu en effet, pas assez pour un corps stellaire. Merci.

Christian

[christian]

'encore une question :

Dans la même démarche expérimentale, supposons que nous soyons dans un autre systéme et que nous observions le Soleil à quelques dizaines d'AL (par exemple) : avec nos moyens actuels nous pourrions sans doute détecter la présence de Jupiter au cours de son transit, mais quid des planètes plus petites, comme la Terre ou Venus ? Les moyens de détection actuels sont ils capables d'identifier des corps aussi "petits" ? Quelles sont les limites aujourd'hui ?.

[econseil]

En fait,notre Jupiter en transit, on aurait du mal.
Avec un transit tous les 12 ans, il faudrait 36 ans pour confirmer l'observation (3 transits obligatoires). Si tu vois 2 transits, ils peuvent être la cause de 2 planètes différentes, alors que 3 transits espacés du même temps correspondront à un même corps.
Voilà pourquoi le satellite Kepler trouve essentiellement des planètes proches de leur étoile. On commence seulement à repérer celles qui mettent un an à faire une révolution car la mission a commencé en 2009.

Au niveau de la taille détectée, aujourd'hui on a Kepler-37b qui est plus petite que Mercure, à 210 années-lumières. Quand même !
Les petites planètes trouvées par vitesse radiale sont davantage sujet à questionnement. L'exoplanète autour d'Alpha Centauri B est sans doute inexistante finalement. Les 5 planètes autour de Tau Ceti à 12 années-lumières d'ici sont sujet à caution aussi. A trop vouloir lire dans le bruit des signaux, on voit n'importe quoi.
La méthode des transits reste la plus sûre pour "voir" une planète. Mais c'est aussi la moins efficace car le nombre de systèmes planétaires dont le plan est orienté pile poil comme il faut est très faible par rapport au nombre de systèmes planétaires tout court. Malgré cela, Kepler en a 3000 au compteur sur un lot de 150000 étoiles observées pendant 4 ans. Ce qui laisse penser qu'il y en a vraiment partout

[christian]

Code:

Avec un transit tous les 12 ans, il faudrait 36 ans pour confirmer l'observation (3 transits obligatoires)

Ok, je me suis mal exprimé, je voulais faire abstraction des conditions pour qu'un transit soit, disons,  observable compte tenu des plans d'orbites.
Mais tu réponds à ma question en citant Kepler-37b.

Si je résume, en tant que candide... :  
Des petits objets sont détectables ce jour et la méthode de transit reste la plus sure.
Revers de la médaille : cette méthode est associée à la bonne orientation des plans orbitaux, les découvertes sont donc plus rares.

La détection par vitesse radiale permet l'examen systématique des étoiles selectionnées. Mais elle est moins précise (j'imagine les faibles écarts spectro...)



Dernières questions après je te laisse tranquille ..  : Kepler fait uniquement de la photométrie sur les étoiles de la séquence principale ? Donc recherche de transits, c'est bien cela ?
Les mesures de vitesse radiales se font uniquement avec nos moyens "terrestres" ?


Christian

[econseil]

Si je résume, en tant que candide... :  
Des petits objets sont détectables ce jour et la méthode de transit reste la plus sure.
Revers de la médaille : cette méthode est associée à la bonne orientation des plans orbitaux, les découvertes sont donc plus rares.

Oui

La détection par vitesse radiale permet l'examen systématique des étoiles selectionnées. Mais elle est moins précise (j'imagine les faibles écarts spectro...)

Oui

Dernières questions après je te laisse tranquille ..  : Kepler fait uniquement de la photométrie sur les étoiles de la séquence principale ? Donc recherche de transits, c'est bien cela ?
Les mesures ,de vitesse radiales se font uniquement avec nos moyens "terrestres" ?

Tu ne m'embêtes pas du tout
Oui Kepler tape uniquement dans la séquence principale. Il va chercher des baisse de brillance de 1 pour 10000 environ, donc uniquement en photométrie. Il balance des milliers de courbes de lumières qu'il faut analyser pour y trouver des transits. J'en ai personnellement déjà examiné un peu plus de 1000 dans le cadre du projet de science participative PlanetHunters. En plus d'avoir la possibilité de trouver d'autres mondes, pour le variabiliste que je suis, les courbes de lumières présentées sont une formidable mine d'info pour l'étude des étoiles variables.

La majeure partie des mesures de vitesse radiale se font depuis le sol, oui.

[christian]

Ok pour tout

Donc ça va, j'ai appris plusieurs choses  

Je viens de lire que Kepler était en panne... manque de bol.



Christian

[scope power]

Bonjour,

Merci pour ce post très intéressant.
J'adore l'idée que de telles observations puissent être réalisées avec des moyens accessibles à tous. En plus, c'est très instructif!  

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