Même si les astronomes aiment vanter le nombre d'exoplanètes trouvées par le vaisseau spatial Kepler, ces planètes ne sont pas confirmées. Il peut en effet falloir beaucoup de temps pour confirmer leur existence.
La science est d'une rigueur absolue, bien sûr, ou elle devrait l'être. Nous ne pouvons pas avoir de faux positifs masquant nos données. C'est pourquoi il a fallu jusqu'à présent pour confirmer le premier candidat d'exoplanète trouvé par Kepler, connu sous le nom de Kepler 1658 b.
Kepler 1658 b a été découvert pour la première fois par des télescopes au sol avant même le lancement de Kepler. À l'époque, il s'appelait KOI 4.10, où KOI signifie Kepler Object of Interest. La mission Kepler avait déjà été planifiée, ils savaient donc que ce candidat exoplanète était dans le champ de vision de Kepler. Et les astronomes savaient qu'il serait ciblé.
Lorsque le vaisseau spatial Kepler a été lancé, les astronomes ont d'abord pensé que 1658 b était un faux positif, ce qui signifie qu'avec les données disponibles, ils ne pouvaient pas conclure qu'il s'agissait bien d'une planète. C'était parce que les premières estimations de la star hôte étaient fausses, loin de là. Ils ont largement sous-estimé la masse de l'étoile et de la planète. Les estimations de masse de la planète et de l'étoile ne pouvaient pas expliquer l'effet sur l'étoile elle-même. (Les planètes massives poussent leurs étoiles hôtes par gravitation, et cela peut être mesuré.)
Le Kepler 1658 b a donc été mis sur l'étagère, pour languir comme un faux positif. Finalement, un nouveau logiciel est allé travailler sur les données Kepler, et 1658 b a été replacé dans la catégorie des candidats exoplanètes, en attente de confirmation.
Maintenant, dans une nouvelle étude dirigée par Ashley Chontos, étudiante diplômée de l'Université d'Hawaï, 1658 b est confirmée comme une exoplanète. Mais cela a demandé du travail.
Tout d'abord, Chontos a parcouru les données de Kepler à la recherche de cibles à réanalyser en 2017. La nouvelle analyse a utilisé des ondes sonores stellaires, qui sont le bruit sismique émis par une étoile lors de ses activités de fusion. L'étude de ces ondes est appelée astérosismologie.
Les bases de l'astérosismologie ne sont pas si difficiles à comprendre. Les étoiles plus grandes produisent les sons les plus bas et les plus profonds, tandis que les petites étoiles produisent des sons aigus. C’est un peu comme les haut-parleurs stéréo modernes: les sub-woofers sont gros et font les notes graves, et les tweeters sont petits et font les notes hautes.
Lorsque Chontos a analysé l'étoile hôte de 1658 b, elle est sortie plus grande que prévu.
«Notre nouvelle analyse, qui utilise les ondes sonores stellaires observées dans les données de Kepler pour caractériser l'étoile, a démontré que l'étoile est en fait trois fois plus grande qu'on ne le pensait auparavant. Cela signifie à son tour que la planète est trois fois plus grande, révélant que Kepler-1658b est en fait un Jupiter chaud », a déclaré Chontos.
Mais ce n'était pas la fin. Cette nouvelle analyse a suggéré qu'il s'agissait d'une planète réelle et pas seulement d'un faux positif. Mais cela devait encore être confirmé, et cela nécessitait plus de données.
"Nous avons alerté Dave Latham (astronome senior au Smithsonian Astrophysical Observatory, et co-auteur du document) et son équipe a collecté les données spectroscopiques nécessaires pour montrer sans ambiguïté que Kepler-1658b est une planète", a déclaré Dan Huber, co-auteur et astronome à l'Université d'Hawaï. «En tant que pionnier de la science des exoplanètes et figure clé de la mission Kepler, il était particulièrement approprié que Dave participe à cette confirmation.»
Le nouveau document s'intitule «Le cas curieux de KOI 4: Confirmation de la première détection d'exoplanètes de Kepler».
Voici donc quelques faits sur l'exoplanète Kepler 1658 b et son étoile hôte Kepler 1658:
- Kepler 1658 est un gigantesque sous-géant qui traverse actuellement une phase rapide d'évolution stellaire. Nous n'en connaissons que neuf autres.
- Kepler 1658 est 50% plus massif et trois fois plus grand que le Soleil.
- Kepler 1658 b est un Jupiter chaud, et avec une distance orbitale de seulement 0,05 unité astronomique, c'est l'une des planètes connues les plus proches d'une étoile de ce type.
Kepler 1658 est comme une future version évoluée de notre Soleil. Les astronomes ne savent pas encore pourquoi, mais des étoiles comme celle-ci ont rarement des planètes en orbite autour. Le système 1658 est donc comme un cas extrême. Mais sa nature extrême permet aux astronomes de limiter les interactions physiques complexes qui provoquent la spirale des planètes dans leur étoile hôte. Ce système nous dit que cette action en spirale se produit beaucoup plus lentement que prévu, et donc cela ne peut pas vraiment expliquer le manque de planètes autour de ces étoiles.
"Kepler-1658 est un exemple parfait de pourquoi une meilleure compréhension des étoiles hôtes des exoplanètes est si importante", a déclaré Chontos. "Cela nous indique également qu'il reste de nombreux trésors à trouver dans les données Kepler."
Sources:
- Document de recherche: Le cas curieux de KOI 4: Confirmation de la première détection d'exoplanètes de Kepler
- Document de recherche: TrES-2: La première planète en transit dans le champ Kepler
- Communiqué de presse: Le premier candidat à l'exoplanète du télescope spatial Kepler est confirmé, dix ans après son lancement
- Communiqué de presse: Discovery Alert! 10 ans plus tard, le premier candidat de Kepler est confirmé
- Communiqué de presse: Symphonie d'étoiles: la science des ondes sonores stellaires
