La moitié des planètes géantes découvertes par le satellite Kepler

 Communiqué de presse du 10 décembre 2015 La moitié des planètes géantes découvertes par le satellite Kepler ne sont pas des planètes ! Une équipe internationale a effectué une campagne de suivi des « candidats planètes géantes » découverts par Kepler, en utilisant le spectrographe SOPHIE à l'Observatoire de Haute‐
Provence ‐ Institut Pythéas ‐ CNRS. Elle montre qu'environ la moitié de ces candidats ne sont pas des planètes. En éliminant ces "faux positifs" des listes de planètes, ce travail permet de mieux sonder les propriétés physiques des planètes géantes. Kepler, le satellite de la NASA, a identifié des milliers de « candidats planètes » en observant les petites baisses de luminosité des étoiles survenant périodiquement lorsque des planètes passent devant les disques stellaires (on parle de transits ou d’occultation partielle). Cependant, plusieurs Vue d’artiste d’exoplanètes en orbite autour de leur étoile scénarios alternatifs n'impliquant pas la présence de planètes Photo : wikicommons peuvent provoquer ce type de phénomène. Des observations spectroscopiques des candidats sont ainsi nécessaires pour établir ou rejeter la nature planétaire de ces transits.
Le suivi spectroscopique des « candidats planètes » ici a été effectué entre 2010 et 2015 avec l'instrument SOPHIE sur le télescope de 193 cm de l'Observatoire de Haute‐Provence, en utilisant la technique des vitesses radiales. Ce suivi a été effectué sur les 8 826 « candidats planètes » détectés par le satellite Kepler. L'échantillon a progressivement été réduit à 129 candidats en sélectionnant uniquement ceux correspondants à des planètes géantes, en éliminant les « faux positifs » déjà connus, les étoiles trop peu brillantes pour être observées par SOPHIE et les périodes orbitales plus longues que 400 jours. Ce suivi extensif montre que 54,6 ± 6,5 % des candidats Kepler correspondants à des planètes géantes ne sont en fait pas des planètes. La plupart de ces « faux positifs » sont des étoiles binaires à éclipse1 ; certains sont des naines brunes2. Ce travail permet de construire une liste fiable d'exoplanètes géantes, nettoyée des fausses détections. Les planètes identifiées et validées par cette étude sont particulièrement bien caractérisées ; entre autre, leur densité moyenne est connue, le spectrographe SOPHIE permettant de mesurer les masses des planètes et les observations avec le satellite Kepler leurs rayons. À partir de cette liste de planètes confirmées, on peut conclure que 4,6 ± 0,6 % des étoiles de type solaire ont des planètes géantes sur des périodes orbitales jusqu'à 400 jours. Les propriétés physiques de ces planètes permettent de contraindre les processus qui gouvernent la formation et l'évolution des systèmes planétaires, qui restent aujourd'hui loin d'être totalement compris. Le télescope 193 relié au spectrographe SOPHIE dans sa quête aux exoplanètes Photo : E.Perrin‐OHP‐Pythéas‐CNRS‐AMU
1 : Une étoile binaire à éclipse est une étoile binaire dans laquelle le plan de révolution des deux astres se trouve sensiblement dans la ligne de vision de l'observateur, ceux‐ci s'éclipsant ainsi mutuellement de façon périodique. 2 : Une naine brune est un objet insuffisamment massif pour être considéré comme une étoile mais plus massif qu'une planète géante. Publication scientifique associée : "SOPHIE velocimetry of Kepler transit candidates. XVII. The physical properties of giant exoplanets within 400 days of period", par A. Santerne, C. Moutou, M. Tsantaki, F. Bouchy, G. Hébrard, V. Adibekyan, J.‐M. Almenara, L. Amard, S. C. C. Barros, I. Boisse, A.S. Bonomo, G. Bruno, B. Courcol, M. Deleuil, O. Demangeon, R.F. Díaz, T. Guillot, M. Havel, G. Montagnier, A. S. Rajpurohit, J. Rey and N. C. Santos, 2015, Astronomy & Astrophysics, sous presse (http://arxiv.org/pdf/1511.00643.pdf). Contact science : Guillaume Hébrard – [email protected]
Contact presse : Nathalie Desmons ‐ [email protected] ‐ 04 92 70 64 81 Observatoire de Haute‐Provence / Institut Pythéas / CNRS ‐ 04870 St‐Michel l’Observatoire ‐ www.obs‐hp.fr