Communiqué de presse - Observatoire de Haute

Uneéquiped'astronomeseuropéens1,dontdeschercheursduLaboratoired’astrophysiquedeMarseille(CNRS/Aix‐
MarseilleUniversité)etdedel’ObservatoiredeHaute‐Provence–InstitutPythéas(CNRS/Aix‐MarseilleUniversité)/
IAP,aconfirmélaprésenced'uneplanète«invisible»,grâceauspectrographeSOPHIE2installésurletélescopede
1,93mdel’ObservatoiredeHaute‐Provence.Cetteplanète,Kepler‐88c,avaitétépréditegrâceàlaperturbation
gravitationnellequ'ellecausesursaplanètevoisine,Kepler‐88b.Cerésultatestpubliéaujourd’huidanslarevue
Astronomy&AstrophysicsetsurlesitewebduCNRS.
Pendantlesquatreannéesdesamission,letélescopespatialKepler3atrouvéplusde3500transitsplanétairessurdes
centainesdemilliersd'étoilesétudiées.Cependant,touteslesplanètessituéesdanslechampdevuedeKeplernepassent
pasdevantleurétoilehôte.Eneffet,sileplandeleurorbiteestlégèrementincliné(quelquesdegréssuffisent)parrapport
àladirectiondelaTerre,laplanèten’occultepasl’étoile.Elleestdonc«invisible»pourKepler.
Desplanètesenorbiteautourd'unemêmeétoileinteragissentgravitationnellementlesunesaveclesautres.Dansces
systèmesàplusieursplanètes,cetteinteractioncausedesperturbationsdanslestempsauxquelsseproduisentlestransits
planétaires4.CephénomèneestappelévariationsdestempsdetransitouTTV.LatechniquedesTTVestsensibleàdes
planètesaussipetitesquelaTerreetpermetdemettreenévidencelesperturbationsgravitationnellesdanslessystèmes
planétaires.
C'estlecasdusystèmeKepler‐88autourduquelletélescopespatialKepleradétectéuneplanèteentransit(Kepler‐88b).
Cetteplanèteestsifortementperturbéeparuneautreplanètequiellenetransitepas,quecesystèmeagagnélesurnom
deRoidesvariationsdetempsdetransit.
Uneanalyseprécédente5apréditquecesystèmedevraitêtrecomposéd'unepairededeuxplanètesprochesdela
résonancedeux:un(i.e.lapériodeorbitaledelaplanèteexterneestexactementdeuxfoispluslonguequecelledela
planèteinterne).CetteconfigurationorbitaleestlamêmequecelleentrelaTerreetMarsdanslesystèmesolaire,Mars
orbitantautourduSoleilenprèsde2ans.EnutilisantlespectrographeSOPHIE,uneéquipeeuropéenned'astronomesa
réussiàmesurerdirectement,grâceàlaméthodedesvitessesradiales6,lamassedelaplanèteinvisibleKepler‐88c.
C'estlapremièrefoisquelamassed'uneexoplanèteinvisible,
déduitedelavariationdetempsdetransitestconfirmée
indépendammentparuneautretechnique.Cerésultatvalidedonc
latechniquedesTTVpourdétecterdesplanètesinvisibleset
explorerlessystèmesmultiplanètes.Cettetechniqueaétéutilisée
pourdéterminerlamassedeplusde120exoplanètesdétectéespar
Keplerdans47systèmesplanétaires,jusqu'àdesplanètesàpeine
plusmassivesquelaTerre.Ilaideàmieuxcomprendreles
interactionsdynamiquesetlaformationdesystèmesplanétaires.
Celapermetaussid'anticiperl'explorationfuturedenouveaux
systèmesexoplanétairesdepuisl'espacecommepourralefairele
télescopePLATO7.
Communiquédepresse
Du17décembre2013

ContactspresseOHP:0492706481‐ [email protected]r
OHP‐04870St‐Michell’Observatoire‐www.obs‐hp.fr
ContactsscienceOHP:
GuillaumeHébrard–[email protected]
Pourallerplusloin:
Neptune,ladernièreplanèteduSystèmesolaire,avaitégalementétépréditegrâceauxperturbationsqu'elleprovoquesur
uneautreplanèteduSystèmesolaire(Uranus).LemathématicienfrançaisUrbainLeVerrieravaitalorscalculéquecette
anomaliesurl'orbited'Uranusétaitdueàuneautreplanèteinconnuealorsenrésonancedeux:un.Cescalculsontpermis
àl'astronomeallemandJohannGottfriedGallededécouvrirNeptunele23septembre1846.
NOTES:
1. L'équipeestcomposéedeS.C.C.Barros(LAM),R.F.Díaz(LAM/ObservatoireGenève),A.Santerne(CAUP/LAM),G.Bruno
(LAM),M.Deleuil(LAM),J.‐M.Almenara(LAM),A.S.Bonomo(INAF–OsservatorioAstronomicodiTorino),F.Bouchy(LAM),C.
Damiani(LAM),G.Hébrard(IAP/OHP),G.Montagnier(IAP/OHP)etC.Moutou(CFHT/LAM).Lesobservationsontété
financéesgrâceauProgrammeNationaldePlanétologieduCNRS‐INSU.
2. SOPHIE(Spectrographepourl’ObservationdesPhénomènesdesIntérieursstellairesetdesExoplanètes,orSpectrographfor
ObservationofphenomenaofstellarinteriorsandExoplanets)estunspectrographeàhauterésolutionpermettantdemesurer
lavitesseradialedesétoilesavecuneprécisionde1m/s.Ilestinstallésurletélescopede1,93mètredel'Observatoirede
Haute‐Provence,lemêmetélescopeaveclequel,en1995,MichelMayoretDidierQuelozontdétectélapremièreplanète
autourd'uneautreétoilequeleSoleil.
3. LeTélescopeSpatialKepler(NASA)aétélancéle5mars2009pourobservercontinuellement150000étoilesdanslarégionde
laconstellationduCygne.L'undesobjectifsprincipauxdecettemissionétaitdedétecterdestransitsd'exoplanètes.Àcause
deproblèmestechniques,cettemissionaétéinterrompueprématurémentle15août2013.
4. Laméthodedestransitsplanétairesconsisteàmesurerladiminutiondeluminositédesétoilesquanduneplanètepasse
devantledisquestellaire(commeunemicroéclipsedeSoleil).Aveccetteméthodedestransits,ilestpossibledemesurerle
rayondesplanètes,maispasleurmasse.Cetteméthodeestcompliquéeàutiliser,parcequ'ellenécessitequelaplanèteet
l'étoilesoientparfaitementalignéesavecl'observateur.
5. Nesvornyetal.,KOI‐142,theKingofTransitVariations,isaPairofPlanetsnearthe2:1Resonance,TheAstrophysicalJournal,
Volume777,(2013)
6. Laméthodedesvitessesradialesdétectedesexoplanètesenmesurantlespetitesvariationsdanslavitesse(radiale)del'étoile,
àcausedumouvementreflexquel'exoplanèteinduitsurl'étoile.LavariationdevitesseradialedelaTerresurleSoleilest
d'environ10cm/s,soit0,36km/h.Aveccetteméthode,ilestpossiblededéterminerlamasseminimaledesplanètes.
7. PLATOestunemissioncandidateM3duprogramme«CosmicVision»del'AgenceSpatialeEuropéenne(ESA),dontlebutest
derechercherd'autresTerresentransitdevantdesétoilesvoisinesduSoleil:http://sci.esa.int/plato/
Source:
L'articleSOPHIEvelocimetryofKeplertransitcandidatesXKOI‐142c:firstradialvelocityconfirmationofanon‐transitingexoplanet
discoveredbytransittimingestpubliéaujourd'huidanslarevuescientifiqueAstronomy&Astrophysics(voiraussi
http://arxiv.org/abs/1311.4335).
Illustrations:
ANIMATION:Peut‐êtretéléchargéeici:http://www.astro.up.pt/press/kepler‐88/planets.mp4
Animation1:Animationd'unsystèmeplanétaireavecdeuxplanètesenrésonancedeux:un.
Crédit:RicardoCardosoReis(CAUP)
Figure1:Vued'artistedusystèmeKepler‐88b
Crédits:AlexandreSanterne(CAUP)/Imagedefond:ESO/S.Brunier
Figure2:Photodelacoupoledutélescopede1,93mdel'ObservatoiredeHaute‐Provence(France)quiutiliselespectrographeSOPHIE,
aveclechampdevuedeKepler.Crédit:AlexandreSanterne(CAUP)
CommuniquédepresseduCNRSdu17décembre2013:http://www.insu.cnrs.fr/node/4651