Paysage des découvertes du télescope Kepler

Ce devait être un sujet sur le télescope lui‑même, mais finalement il parle plus de ses découvertes et de ce qui tourne autour.

Kepler a déjà été mentionné ici, après la découverte d’une exoplanète peut‑être similaire à la Terre : Kepler 186 F — Exoplanète de taille terrestre avec possibilité d’eau liquide.

Il a été lancé en 2009. Je ne trouve pas de page résumant sont histoire. Il a sa propre section sur le site de la NASA : kepler.nasa.gov.

Ce qui suit est un résumé du reportage posté plus bas, mais sélectivement, ce qui se rapporte au télescope et à ses découvertes. Le reportage parle en plus, un peu d’exobiologie.

Spécificité de Kepler

Hubble a été conçu pour prendre des photos selon la manière classique : il vise une région avec la précision qu’il peut, prend une photo avec le temps d’exposition adéquate, et recommence plus tard avec une autre région.

Kepler a été conçu pour prendre des photos de petites régions par surimpressions successives ou répétitivement (on peut alors imaginer qu’il a le don de bien re‑viser une région qu’il avait déjà visé avant). Cette méthode de prise de vue est bien adaptée à la recherche des transferts, un transfert étant le passage d’une planète devant son étoile, depuis notre point de vue, ici la Terre. Hubble n’était pas spécialement adapté à la recherche d’exoplanètes, Kepler l’est. Hubble fût lancé en 1990, et la première exoplanète découverte en 1995… Hubble est antérieur cette ère.

Les grandes lignes des mesures de Kepler

Non‑directement mesuré par le télescope Kepler, mais qui peut être déduit de ses mesures : la variations de luminosité lors du transit, indique la taille de la planète (mais pas sa masse); la fréquence du transit, peut indiquer la distance de la planète à son étoile, et de cette distance, on peut déduire l’énergie qu’elle en reçoit… sa température aussi, mais moins directement, parce qu’il faut tenir compte de son atmosphère (à ce sujet de l’idée de météorologie des exoplanètes, voir par exemple le sujet « On observe déjà un peu le climat d’une exoplanète »). Je ne sais pas si on peut déduire quelque chose de la durée du transit… peut‑être la taille de l’étoile, qui peut se mesurer par d’autres voies en tous‑cas. La masse de la planète est déduite en détectant les petites oscillations que la planète imprime à son étoile, et je ne sais pas si Kepler participe beaucoup à ce type de mesure, mais j’imagine que techniquement, il en est capable (ou était… voir plus loin pour la raison de parler au passé).

Comme la technique du transfert a la faveur de la recherche, on peut facilement déduire aussi, que plus une planète a une orbite longue, plus il faudra de temps avant qu’elle ne soit découverte.

En marge, la détection de l’oscillation d’une étoile permet peut‑être de détecter une planète de longue orbite, plus rapidement qu’avec la technique de la détection du transfert, mais ce n’est qu’une idée, je n’en suis pas sûr.

Quelques découvertes dues au télescope Kepler

La première exoplanète grossièrement comparable à la Terre, par sa taille et sa distance à son étoile, aura été Kepler 22 B. Par sa taille, cette planète se situe entre les petites géantes gazeuse et la Terre (plus petite que ces première, plus grande que cette dernière).

Comme on peut le voir dans nom de Kepler 22 B, les exoplanètes découvertes avec le télescope, sont nommé d’après le nom du télescope, et de même pour le nom de l’étoile autour de laquelle tourne la planète, mais je ne sais pas comment ça se passe quand l’étoile avait déjà un nom avant. Parfois, seul la lettre « K » apparait comme préfixe du nom, au lieu de « Kepler » tout en entier.

D’après ses observations, on pense savoir que la moitié des naines rouges (autant connu sous leur dénomination Anglaise, red dwarf), ont au moins une planète. Ces planètes sont proches de leur étoile, et sont peut‑être souvent sujette à un verrouillage de leur axe, c’est à dire qu’elles ont toujours la même face (enfin, demi‑sphère) orientée vers leur étoile, elles « ne tournent pas sur elle‑même » (en fait, une rotation synchrone avec leur révolution, comme expliqué plus loin). Ça pourrait avoir des conséquences intéressantes pour les formes de vie sur ces planètes (voir plus loin).

KOI 701 a une planète, 701.04, qui a une taille juste un petit peu plus grande que celle de la Terre et est approximativement à la même distance de son étoile. C’est précisément le type de planète que cherche le télescope Kepler. Cette découverte a donc été un double‑événement.

Depuis Kepler, on suspecte que une étoile sur six au moins, a une planète de la taille de la Terre.

… Et puis la panne

En 2013, Kepler est resté bloqué pointant sur une direction qu’il était en train d’observer. Je ne sais pas si cette panne est toujours d’actualité. Sans avoir beaucoup cherché, je crois que les États‑Unis ont été démissionnaires en abandonnant l’idée de le réparer.

Petite digression vers l’exobiologie

De Kepler, on pense savoir que la moitié des naines rouges, ont une planète.

Les naines rouges sont de petites étoiles de taille plus comparable à la planète Jupiter, qu’à notre étoile, le Soleil. Pour anecdote, Jupiter a peut‑être manqué de peu d’être une naine rouge.

Comme elles sont petites, les planètes orbitant autour, sont proches d’elles. Comme elles en sont proches, il peut se produire un phénomène nommé « verrouillage gravitationnel », qui devrait plutôt s’appeler « verrouillage de l’axe de rotation », dut à l’effet de marée gravitationnel, ralentissant sa part de rotation qui n’est pas en phase avec sa révolution. La planète ne tourne plus sur elle‑même, est garde sur une orientation fixe vers son étoile. En fait, pour rester toujours le même point orienté vers son étoile, elle doit tourner, et il s’agit plus exactement d’une rotation synchrone avec sa révolution autour de son étoile. C’est‑à‑dire qu’elle tourne sur elle‑même en le même temps qu’elle tourne autour de son étoile. J’essaierai de poster une animation pour ça, un jour prochain.

Ayant toujours la même face vers leur étoile, cet hémisphère est toujours éclairé et chauffé (même si les naines rouges chauffent peu, il faut ajouter le fait que ces planètes sont proches de leur étoile), tandis que l’autre est toujours dans la nuit, et on pourrait penser, le froid.

L’hémisphère toujours dans la nuit, n’est peut‑être pas toujours dans le froid. Il est bien possible que des vents permanent souffle tout autour de la planète, avec des courants d’abord ascendant sur la face chaude, puis ces courants d’altitude allant vers l’hémisphère dans la nuit, pour redescendre et chauffer, cet hémisphère, pour repartir comme courant de basse altitude, vers l’hémisphère dans le jour. Ce cycle serait permanent.

Un cycle de courant permanent dans l’atmosphère, à l’échelle de la planète, avec des courants ascendants toujours au même endroit et des courants descendants toujours au même endroit, ça peut faire penser aux courants marin des océans Terrestres.

Si de la vie existe sur ces planètes, elle pourrait ressembler en partie à des variantes terrestres (dans le sens de en dehors des mers) des formes de vie océaniques Terrestres. Des baleines terrestre peuvent être envisagé…

Je me demande si cette longue parenthèse sur l’exobiologie n’aurait pas dut être posté comme sujet à part .

Alien Planets Revelead — Nova PBS — 2014

Le reportage dont sont issus toutes les notes plus haut, à l’exception des commentaires personnels marqués comme tels.

C’est en Anglais sans sous‑titres, mais il est possible de profiter des belles images et belles animations, même sans tout comprendre.

Un autre que je résumerai plus tard, dans un message suivant. Logiquement, ça date d’avant 2013 ou tout‑début 2013, parce que le titre suggère que Kepler n’était pas encore tombé en rade.

Finding the Next Earth: The Latest Results from Kepler

Le même système de courant simple que dans l’atmosphère de Vénus, pour d’autres raisons que je ne connais pas (Vénus n’est pas en rotation synchrone avec sa révolution).

Et d’après cette vidéo plus bas, une étoile sur cinq a au moins une planète de deux fois la taille de la Terre (il y est bien dit « taille », pas « masse »)

D’après Kepler encore, les petites planètes sont les plus nombreuses.

Une chose hallucinante, est que si je comprends bien, toutes les découvertes avec Kepler, ont eu lieu dans une petite partie du ciel seulement… on peut imaginer alors la quantité de découvertes si tout le ciel était observé de cette manière (et si Kepler n’était pas tombé en panne ).

Kepler's new Universe — Deep Astronomy

Le titre pourrait se traduire comme « le nouvel Univers d’après Kepler ».

Je ne sais pas si c’est une estimation d’après les observations avec Kepler, mais assez probable, alors je cite ici : il y a en moyenne, 1.6 planètes par étoile dans notre galaxie. Normalement, ça doit être la même moyenne pour les autres galaxies du même type (galaxie spirale).

C’est dit ici, dans les 30 premières secondes.

The first Earth-sized world of Alpha Centauri — Deep Astronomy

Le titre peut se traduire comme « Le premier monde à échelle Terrestre d’Alpha‑Centauri ».

Un catalogue des exoplanètes connues :
NASA exoplanet archive (exoplanetarchive.ipac.caltech.edu).


Je renommerai le sujet plus tard; le titre actuel est trop spécifique.

S’ils n’ont pas voulu le réparer, c’est peut‑être parce que le prochain sera suffisant ou fera beaucoup mieux. Le prochain sera le télescope James Webb; mise en orbite et en service prévus pour 2015, l’année prochaine .

Il n’a pas été vraiment réparé, mais il re‑fonctionne à nouveau, même s’il reste coincé pointant toujours dans la même direction (d’après ce dont je me souviens du sujet). Il continuera à observer une région unique du ciel, jusqu’en 2016.

Je l’ai confondu avec Kepler, mais ce n’est pas lui, c’est Chandra.

Un film documentaire, en Anglais, de 45 minutes, posté par son auteur, Barry Conrad, sur Vimeo, à propos des clusters de galaxies, parle des télescopes spatiaux, dont Chandra. Il est dit que Chandra est un mot Sanscrit, signifiant à la fois « Lune » et « lumineux », ce qui fait de ce mot un nom bien venu pour un objet destiné à l’observation des astres.

Galaxy clusters — Barry Conrad — 2014 ou antérieur

Le timing qui s’affiche, est dans la vidéo, pas par dessus. Je crois qu’il l’a laissé volontairement.

— Édit —

Tant‑pis pour l’intégration dans le forum, on ne peut apparemment la voir que sur Vimeo, directement : vimeo.com/84531980.

Lancé en Avril de cette année 2018, le télescope spatial TESS, qui prend la suite du télescope spatial Kepler, a inauguré sa mission en découvrant deux exoplanètes. Il devrait permettre de découvrir des planètes telluriques parmi des centaines ou des milliers d’exoplanètes, même si les deux premières découvertes, sont trop chaudes pour en être.

Voir : Un télescope de la Nasa découvre deux nouvelles exoplanètes (msn.com), Septembre 2018.