Détection des exoplanètes

[Sally Sk.]

Bonsoir à tous,

 

Pour les cours, je dois faire une "analyse de dossier scientifique". J'ai décidé d'étudier l'article suivant :

http://alainrobichon.free.fr/TIPE/ADS/Dectection_exoplanetes.pdf

C'est vraiment ce que je recherchais, par contre, il y a certaines choses que j'ai du mal à saisir.

Pour ceux qui ont le courage de lire cet article, est-ce que vous pouvez m'aider à répondre à mes questions ?

Voici certaines d'entre elles :

 

Il y a une méthode pour détecter les exoplanètes qui consiste à utiliser l'effet Doppler. Est-ce que quelqu'un pourrait m'expliquer le graphique page 4 ? Je n'arrive vraiment pas à l'interpréter. Que représente la phase ? Et pourquoi la vitesse augmente ?

Est-ce que je fais une faute de raisonnement quand je dis que : si l'étoile présente un spectre lumineux qui "varie", ça veut dire que l'étoile bouge (effet Doppler), donc qu'elle est attirée par quelque chose, donc qu'il y a une planète pas loin d'elle ?

Aussi, à la fin de la page 4, ils exploitent le cas où il y a plusieurs planètes qui orbitent autour de l'étoile. Pour savoir le nombre de planètes, "cela revient à rechercher dans le signal donnant la variation de fréquence la somme de plusieurs sinusoïdes". Je ne comprends pas ! Pour moi, le centre attracteur de l'étoile dépend de la masse de ces planètes, mais je ne vois pas comment on peut les discerner les unes des autres.

 

Il y a une autre méthode de détection qui utilise les lentilles gravitationnelles (pages 7-8). Dans l'article, ils disent qu'on observe ce phénomène quand l'étoile A et sa planète passent derrière un corps massif (une autre étoile . Mais comment peut-on observer cela ? quand est-ce qu'une étoile passe derrière une autre ? Pourquoi ce n'est pas tout simplement l'étoile A qui dévie les rayons réfléchis par la planète ? pourquoi nous faut-il un troisième corps ?

 

La dernière méthode est la coronographie. Je n'ai pas compris ce qu'est la tache d'Airy. Est-ce que la tache lumineuse représente l'étoile ? et c'est pour cela qu'elle cache l'orbite des planètes ?

 

Voilà, merci d'avance, et désolée si je suis peu claire, je pourrais essayer de reformuler, mais j'avoue que tout ça est un peu flou pour moi.

[bb98]

Bonjour

 

L'une des méthodes de détection est effectivement l'analyse spectrographique de la lumière de l'étoile

On ne détecte par cette méthode que des vitesses radiales ( entre l'étoile et la Terre)

Si l'étoile se rapproche, la lumière est décalée vers le bleu

Si l''étoile s'éloigne, la lumière est décalée vers le rouge

 

L'analyse de la variation de cette vitesse renseigne sur les mouvements de l'étoile

Encore une fois cela ne marche que pour les systèmes vus par la tranche

Si on voyait un système en plan, cette méthode ne fonctionnerait pas

 

L'étoile est animé d'un mouvement autour du centre de gravité de son système

 

La décomposition, par la méthode de Fourier, peut renseigner sur les diverses composantes de ce mouvement : chaque éventuelle planète génère un mouvement de l'étoile avec une fréquence propre à la période de la planète autour de l'étoile

 

Pour les méthodes de lentille gravitationnelle, cela ne fonctionne qu'avec un corps énormément plus massif; la déviation et l'amplification éventuelles de srayons lumineux nécessitent des masses de plusieurs ordres de grandeur supérieurs

 

 

La tache d'Airy est inhérente à la nature ondulatoire de la lumière : dans un télescope, une étoile est nécessairement vue comme un tout petit disque,dont le diamètre est inversement proportionnel au diamètre du télescope ( voila pourquoi , en partie, on cherche à faire de grands télescopes). Donc si on veut voir un petit objet faible, proche de l'étoile, il faut utiliser des astuces ( observer dans l'infra rouge est aussi une des ces astuces)

 

Bon courage

[Invité akira]

Pour les méthodes de lentille gravitationnelle, cela ne fonctionne qu'avec un corps énormément plus massif; la déviation et l'amplification éventuelles de srayons lumineux nécessitent des masses de plusieurs ordres de grandeur supérieurs

 

Non, non ca fonctionne tres bien avec deux etoiles, ou une etoile et un systeme stellaire avec planetes derriere. Un deflecteur constitue d'une simple etoile est tout a fait suffisant si l'alignement est correct. C'est comme cela que fonctionne OGLE.

 

On regarde la courbe de lumiere amplifiee et on peut voir une planete dans la forme de la courbe temporelle d'amplification.

[Fitz]

La méthode des variations de vitesse radiale ou vélocimètrie utilise non pas tout à fait l'effet Doppler, mais l'effet Doppler-Fizeau si on veut être rigoureux. Cette méthode ne peut donner que la masse minimale d'une planète (hypothése d'alignement visuel) car plus le système est incliné et plus le signal faiblit. En fait environ 1/10 des candidats-planètes non observées en transit sont en réalité des naines brunes ou étoiles de faible masse, dont le plan orbital est presque "coplanaire" à la voute céleste.

 

Pour les microlentilles gravitationelles, c'est un événement extrêmement rare, il faut donc regarder dans un champs bourré d'étoiles comme par exemple le bulbe galactique (constellation du Sagittaire) pour espérer en observer une. On mesure la luminosité d'une étoile d'arrière plan, et lorsqu'une étoile passe devant avec sa planète, on observe une augmentation de luminosité "en cloche" pour l'étoile plus un petit pic pour la planète. Comme si ces astres "massifs" focalisaient la lumière vers nous. Bien entendu cet événement est unique et ne peut être observée deux fois pour la même étoile. Ce sont des lentilles "photométriques" bien sur, on n'a pas la résolution pour observer directement la déformation de la lumière, comme on peut le faire pour les lentilles gravitationnelles données par les galaxies.

[Maître Yoda]

Mmmmm...

[Sally Sk.]

Ok merci beaucoup à vous, les choses commencent à s'éclaircir.

 

Par contre, quelque chose me semble encore bizarre à propos des lentilles gravitationnelles.

Je viens juste de lire un article déclarant que :

On observe un objet A lointain depuis la Terre. Si un astre B passe entre cet objet et la Terre, alors on observe un pic de la luminosité de A. Ok. Ce qu'il se passe dans le cas des exoplanètes est : Notre astre B passant entre la Terre et l'objet observé A est en fait une étoile+une ou plusieurs planètes. On observe alors un pic de luminosité de A, plus d'autres pics plus faibles correspondant au passage des planètes.

Est-ce juste ? Moi, je pensais qu'on étudiais un objet massif A, que l'étoile et sa planète passaient DERRIERE A, et donc que la lumière de A était amplifiée : une fois par le passage de l'étoile B, puis une autre fois avec le passage de la planète de B. Mais je pensais que ça se passait derrière l'objet massif, et non entre (du point de vue de la Terre).

J'ai du mal à comprendre parce que je croyais que les lentilles gravitationnelles marchaient pour des objets massifs. Mais une planète n'est pas très massive pourtant, cela marche quand même ?

 

De plus, les étoiles ne sont pas censées êtres plus ou moins immobiles les unes par rapport aux autres ? donc comment elle peut "passer" entre l'objet A et la Terre ?

 

Encore merci.