Principal AstronomiePremier Exomoon Trouvé! Une lune de la taille de Neptune gravitant autour d'une planète de la taille de Jupiter

Premier Exomoon Trouvé! Une lune de la taille de Neptune gravitant autour d'une planète de la taille de Jupiter

Astronomie : Premier Exomoon Trouvé!  Une lune de la taille de Neptune gravitant autour d'une planète de la taille de Jupiter

Un couple d’astronomes examinant les données de la sonde spatiale Kepler a découvert le premier exomoon. La lune est dans le système Kepler 1625 à environ 8 000 années-lumière, dans la constellation du Cygne. Il tourne autour de la géante gazeuse Kepler 1625b et, contrairement à toutes les lunes de notre système solaire, celle-ci est une "lune de gaz".

Ce n'était qu'une question de temps avant que nous trouvions un exomoon. Nous avons trouvé des milliers d'exoplanètes, principalement grâce au vaisseau spatial Kepler. Et là où il y a des planètes, on peut s'attendre à des lunes. Mais même si cela semblait inévitable, le premier exomoon confirmé reste passionnant.

L'exomoon est très différent de ce que nous voyons dans notre propre système solaire. Il tourne autour d'une géante gazeuse plusieurs fois plus grande que Jupiter, appelée Kepler 1625b. Les preuves préliminaires indiquent que la lune elle-même, appelée Kepler 1625b I, est une lune gazeuse et a la taille de Neptune. Rien de tel n'existe dans notre système.

"L'un des aspects discordants du système est son échelle même", selon le journal Teachey and Kipping, 2018.

Ici, cependant, nous mettons en garde nos lecteurs. À proprement parler, les astronomes ont découvert des preuves de la lune. Son existence doit encore être confirmée. Mais comme les scientifiques sont par nature prudents, il est fort à parier que des observations supplémentaires le confirmeront.

«Si cela est confirmé, cette découverte pourrait complètement bouleverser notre compréhension de la manière dont les lunes sont formées et de ce qui peut en être fait.» - Thomas Zurbuchen, administrateur associé de la Science Mission Directorate de la NASA.

Alex Teachey et David Kipping sont des astronomes de la Columbia University. Ils ont découvert la lune dans les données de Kepler analysées. Ils se sont concentrés sur 284 exoplanètes découvertes par Kepler qui gravitaient autour de leurs étoiles. Une orbite large dure plus de 30 jours et est considérée comme le meilleur endroit pour trouver des exomoons potentiels. Ils ont trouvé une anomalie dans ces 284 exoplanètes suggérant qu’un exoon était présent.

Après que la planète eut achevé ses 19 heures de transit, la luminosité de l'étoile subit un second plongeon. Ce plongeon correspond à une lune, ce qui en fait le premier exomoon jamais observé.

«Nous avons constaté de petites déviations et des oscillations dans la courbe de lumière qui a attiré notre attention.» - David Kipping, Université Columbia.

Ce diagramme montre la séquence des observations photométriques effectuées par Hubble. L'objet violet représente la planète Kepler 1625b et le plus petit objet vert est l'exomoon de cette planète. L'exomoon voyage devant l'étoile environ 3, 5 heures après la planète. Image: NASA, ESA, D. Kipping (Université de Columbia) et A. Feild (STScI)

«Cette découverte intrigante montre comment les missions de la NASA s'unissent pour découvrir des mystères incroyables dans notre cosmos», a déclaré Thomas Zurbuchen, administrateur associé de la Direction de la mission scientifique de la NASA au siège de la NASA, à Washington, DC «Cette constatation pourrait bouleverser notre compréhension comment les lunes sont formées et de quoi elles peuvent être faites. "

«Ce fut certainement un moment choquant de voir cette courbe de lumière Hubble.» - David Kipping, Université Columbia.

Après avoir trouvé l'anomalie dans les données de Kepler, ils ont utilisé le Hubble pour jeter un autre regard. La paire a passé 40 heures de temps à Hubble à obtenir des données plus précises sur l’immersion de la lumière de l’étoile mère. Après avoir observé le transit de la planète devant l'étoile, ils ont vu le même plongeon que Kepler, 3, 5 heures après le transit de la planète.

«Nous avons constaté de petites déviations et des oscillations dans la courbe de lumière qui a attiré notre attention», a déclaré Kipping.

Les deux astronomes ont manqué de temps avant de pouvoir observer le transit complet de la lune, mais ils ont vu autre chose. Le transit de la planète s'est produit plus d'une heure plus tôt que prévu. Cela concorde avec la planète et la lune qui gravitent autour d’un centre de gravité commun. Cela ferait osciller la planète de la même façon que la Terre vacille lorsque la Lune tourne autour de la Terre.

"Une lune compagnon est l'explication la plus simple et la plus naturelle pour le second creux de la courbe de lumière et la déviation de synchronisation entre orbite", a expliqué Kipping. «Ce fut certainement un moment choquant de voir cette courbe de lumière Hubble. Mon cœur a commencé à battre un peu plus vite et je ne cessais de regarder cette signature. Mais nous savions que notre travail consistait à garder la tête froide et à présumer que c'était fausse, en testant tous les moyens imaginables par lesquels les données pourraient nous tromper. »

Il y a de bonnes raisons d'être prudent sur la conclusion de la lune. Une deuxième planète non détectée pourrait être responsable. Il est possible qu'une deuxième planète soit présente, mais Kepler est incapable de la détecter.

La planète et sa lune sont toutes deux dans la zone habitable de l'étoile, ce qui signifie que de l'eau liquide pourrait être présente. Mais malheureusement, la planète est une géante gazeuse et la Lune est une lune gazeuse. Aucune vie telle que nous la connaissons ne pourrait exister là-bas.

Les deux astronomes ont publié leur article dans la revue Science Advances. Ils disent que la lune est non seulement une lune à gaz, qui est étrangère à notre système solaire, mais que sa taille est comparable à celle de Neptune. C'est beaucoup plus grand que toutes les lunes de notre système. Le duo affirme que l'existence de cette lune pourrait donner de nouvelles informations sur la formation des systèmes planétaires et sur la formation des lunes.

Les origines de l'Exomoon: un objet capturé?

Les astronomes pensent que les lunes se forment à partir de la poussière issue de la formation de la planète. (Bien que la lune de la Terre ait pu se former différemment.) Mais Kepler 1625b et sa lune sont deux mondes gazeux, un autre mécanisme de formation doit donc être à l'œuvre.

L'orbite de l'exomoon peut être inclinée d'environ 45 degrés par rapport au plan orbital de la planète. Si tel est le cas, il est similaire au Lune Triton de Neptune. Mais les astronomes pensent que Triton est un objet capturé de la ceinture de Kuiper (KBO) plutôt qu'une lune formée de la même poussière que Neptune. Il est possible que Kepler 1625b I soit un objet capturé plutôt qu'une lune classique. Mais dans l'étude, les deux astronomes font preuve de prudence pour parvenir à cette conclusion. Tout est plutôt préliminaire à ce stade.

La plus grande lune de Neptune, Triton. Les astronomes pensent que Triton est un objet de la ceinture de Kuiper capturé. Crédit: NASA / JPL

Tout au long de la conclusion du document, les deux astronomes appellent à la prudence. Ils sont satisfaits de la précision de leurs données, en particulier des données de suivi Hubble. Et ils sont convaincus que leur interprétation est rigoureuse. Le problème est la non-probabilité de la découverte par rapport à tout ce que nous savons. C'est une découverte entièrement nouvelle.

Dans leur conclusion, les deux astronomes déclarent qu '«il s'agit d'une analyse complexe et complexe dans laquelle un effet mineur inexpliqué ou un artefact anormal pourrait potentiellement changer notre interprétation. En bref, ce sont les inconnues inconnues que nous ne pouvons pas quantifier. Ces réserves existent parce qu'il s'agirait d'une détection inédite, du premier exomoon. »Ils ajoutent que les premières réclamations concernant les exoplanètes ont suscité un grand scepticisme en raison de leur nouveauté.

Il y a près de 200 lunes dans notre système solaire, et cela dans un système avec seulement 8 planètes principales. Toutes les planètes n'ont pas de lunes, mais la moyenne mathématique est toujours de 25 lunes par planète. Donc, avec près de 4000 exoplanètes découvertes, les mathématiques sont de notre côté.

Même si cela ne s'avère pas être un exomoon, les astronomes continueront à trouver d'autres candidats exomoons. Le télescope James Webb aura son mot à dire sur la recherche. Ses puissantes capacités d’observation vont permettre de lancer rapidement la recherche de planètes et de lunes autour d’autres étoiles.

Ce n'est qu'une question de temps avant que nous en trouvions un.

Sources:

  • Communiqué de presse Hubble: «Les astronomes découvrent les premières preuves d'une possible lune en dehors de notre système solaire»
  • Document de recherche: «Preuve d'un grand exomoon en orbite autour de Kepler-1625b»
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