Récemment, j'ai publié un article sur la faisabilité de détecter des lunes autour de planètes extrasolaires. Relevant ce défi, une équipe d'astronomes dirigée par David Kipping du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics a annoncé qu'elle effectuerait une recherche accessible au public Kepler des données pour déterminer si la mission de recherche de planète peut avoir détecté de tels objets.
L'équipe a intitulé le projet «La chasse des exomons avec Kepler» ou HEK pour faire court. Ce projet recherche les lunes à travers deux méthodes principales: les transits que ces lunes peuvent provoquer et les remorquages subtils qu'ils peuvent avoir sur des planètes précédemment détectées.
Bien sûr, la possibilité de trouver une si grande lune nécessite que l'on soit présent en premier lieu. Dans notre propre système solaire, il n'y a pas d'exemples de lunes de la taille nécessaire pour la détection avec l'équipement actuel. Les seuls objets que nous avons pu détecter de cette taille existent indépendamment en tant que planètes. Mais ces objets devraient-ils exister sous forme de lunes?
Les meilleures simulations des astronomes sur la façon dont les systèmes solaires se forment et se développent ne l'excluent pas. Les objets de la taille de la Terre peuvent migrer dans les systèmes solaires en formation uniquement pour être capturés par une géante gazeuse. Si cela se produit, certaines des nouvelles «lunes» ne survivraient pas; leurs orbites seraient instables, les écraseraient sur la planète ou seraient éjectées à nouveau après un court instant. Mais les estimations suggèrent qu'environ 50% des lunes capturées survivraient et que leurs orbites se seraient circulées en raison des forces de marée. Ainsi, le potentiel pour de si grandes lunes existe.
La méthode de transit est la plus directe pour détecter les exomoon. Tout comme Kepler détecte les planètes passant devant le disque de l'étoile parente, provoquant une baisse temporaire de la luminosité, de même pourrait-elle repérer le transit d'une lune suffisamment grande.
La méthode la plus délicate consiste à trouver l'effet plus subtil du fait que la lune tire la planète, changeant lorsque le transit commence et se termine. Cette méthode est souvent connue sous le nom de Variation du transit temporel (TTV) et a également été utilisée pour déduire la présence d'autres planètes dans le système créant des remorqueurs similaires. De plus, les mêmes remorqueurs exercés pendant que la planète traverse le disque de l'étoile changeront la durée du transit. Cet effet est connu sous le nom de variations de durée de synchronisation (TDV). La combinaison de ces deux variations a le potentiel de donner beaucoup d'informations sur les lunes potentielles, y compris la masse de la lune, la distance de la planète et potentiellement la direction de la lune en orbite.
Actuellement, l'équipe travaille sur l'élaboration d'une liste de systèmes planétaires qui Kepler a découvert qu'ils souhaitent rechercher en premier. Leurs critères sont que les systèmes disposent de suffisamment de données, qu'elles soient de haute qualité et que les planètes soient suffisamment grandes pour capturer de si grandes lunes.
Comme le note l'équipe
Au fur et à mesure que le projet HEK progresse, nous espérons répondre à la question de savoir si les grosses lunes, peut-être même les lunes habitables semblables à la Terre, sont communes dans la Galaxie ou non. Activé par la photométrie équisite de Kepler, les exomons pourraient bientôt passer de rêveries théoriques à des objets d'investigation empirique.
