Astronomie Québec n°2-4 nov/déc 2013
Astronomie Québec n°2-4 nov/déc 2013
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°2-4 de nov/déc 2013

  • Périodicité : bimestriel

  • Editeur : Pierre Paquette

  • Format : (216 x 279) mm

  • Nombre de pages : 64

  • Taille du fichier PDF : 5,6 Mo

  • Dans ce numéro : Vitali Nevski, codécouvreur de la comète ISON.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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de l’équipe, a présenté la nouvelle à Radio-Canada au bulletin de nouvelles de 18h. L’après-découverte fut aussi très chargée ; de nouvelles entrevues pour les journaux, les revues, les livres, la radio, etc. J’ai passé environ deux semaines à répondre aux journalistes à temps plein. Par la suite, l’intérêt à diminué graduellement, mais je reçois toujours quelques demandes par année, même cinq ans après l’annonce de la découverte ! La découverte nous a aussi valu quelques prix et distinctions. La revue Science a déclaré qu’il s’agissait de la deuxième plus importante découverte scientifique de l’année 2008 et nous a décerné le prix Newcomb-Cleveland. Fait intéressant, Edwin Hubble avait gagné ce prix en 1924 ! Nous avons aussi été nommés personnalités de la semaine par La Presse, et scientifiques de l’année 2009 par Radio-Canada. Avec René Doyon et David Lafrenière, nous avons également gagné le prix Polanyi du CRSNG — et même eu un souper avec Monsieur JohnC. Polanyi, lui-même, un des quelques chercheurs canadiens ayant gagné le prix Nobel ! Je tiens aussi à remercier René Racine, Denis Bergeron, et les astronomes amateurs pour avoir fait nommer un astéroïde, 74503 Madola (découvert par Denis Bergeron et aussi appelé 1999 DN 4), en notre honneur. 1 -J-. ; L.., +. ; Ftfy, '64. - l O No 111-1111111 Figure 4 : Images profondes de HR 8799 obtenues au télescope Keck à l’automne 2009 (analyse effectuée en janvier 2010). Contre toute attente, une quatrième source (0,37″ ou 14,5 au) semble présente dans les images ! L’après-découverte Nos observations de l’année 2009 ont surtout porté sur la caractérisation des trois planètes. Mais la découverte de la planète d m’avait laissé perplexe à savoir si nous n’avions pas été un peu trop conservateurs avec le coronographe ; une bonne partie du champ proche de l’étoile demeurait cachée sous le masque. Afin de vérifier que nous n’avions pas manqué une planète, nous avons commencé à faire des essais avec un coronographe de plus petite taille. Après quelques missions, comme pour la planète d, une autre source commençait à apparaitre à travers le bruit (figure 4)… Encore une fois, l’équipe n’était pas encore convaincue par ce nouvel objet. Il a fallu attendre l’été et l’automne de 2010 afin de prendre de nouvelles images profondes de HR 8799. Encore une fois, l’excitation, le doute, l’attente… Les dernières images ne laissaient toutefois aucun doute (figure 5, page suivante) : il y avait bel et bien une quatrième planète autour de HR 8799, que nous avions manquée en 2008 ! Au cas où vous vous le demandiez, j’ai effectivement gagné un autre 10 $ avec cette confirmation… La publication de cette découverte, dans la revue Nature, a été plus facile que celle de l’article de 2008, mais ce fut quand même une expérience assez stressante. Au beau milieu du processus d’itération avec l’arbitre, nous avons entendu dire par des collaborateurs qu’un autre groupe avait aussi détecté cette nouvelle planète autour de HR 8799, avec le VLT et la caméra NACO au Chili. Nous avons dû exercer de fortes pressions à l’éditeur pour nous assurer que l’article soit rendu public le plus rapidement possible — j’adresse un gros merci à l’arbitre pour avoir effectué une lecture très rapide de notre article ! Effectivement, les rumeurs étaient exactes et une autre équipe l’avait vu, à la limite de détection de leur instrument… 24 Astronomie-Québec Septembre/octobre 2013
Conclusions La découverte du système planétaire de HR 8799 va probablement être l’évènement le plus marquant de ma carrière en astronomie. Je tiens à préciser que cette découverte a été un travail d’équipe. René Doyon et David Lafrenière ont participé au développement des caméras MONICA et TRIDENT, et aidé à développer les algorithmes mathématiques de la technique IDA. Bruce Macintosh m’a supervisé au Lawrence Livermore National Laboratory, et c’est grâce à lui que nous avions accès au télescope Keck, sans quoi il aurait été très difficile de caractériser les planètes et de faire le sondage IDPS. Ben Zuckerman, Inseok Song, et Jennifer Patience nous fournissaient les bonnes étoiles à regarder avec nos instruments. Cette équipe a effectué des sondages de milliers d’étoiles afin de trouver celles qui sont jeunes, donc ayant de bonnes chances d’avoir des planètes encore chaudes, brillantes, et plus faciles à détecter. Enfin, Travis Barman, notre spécialiste d’atmosphères d’exoplanètes, nous permettait de donner un sens à nos caractérisations photométriques et spectroscopiques des planètes de HR 8799. Sans ce regroupement d’efforts, la découverte aurait été impossible. Suite à la découverte du système planétaire de HR 8799, il fallait quand même poursuivre nos recherches. Nous voulions trouver d’autres systèmes. Après cinq ans de recherche avec IDPS et 300 étoiles observées sur quatre télescopes (mon chercheur postdoctoral Raphaël Galicher a fait un excellent travail à analyser toutes ces images ; il a même retrouvé trois fois HR 8799 sous trois noms différents !), nous n’avons toujours pas réussi à trouver un autre système planétaire. D’autres équipes ont trouvé des systèmes prometteurs, comme Kappa And b, GJ504b, et HD 95086b, mais les masses restent encore incertaines ; il demeure possible que ces objets soient en fait des naines brunes plutôt que des planètes. De multiples articles scientifiques ont été publiés sur les planètes de HR 8799 depuis cinq ans, certains portant sur l’âge du système, d’autres sur la photométrie, la modélisation de l’atmosphère, ou la stabilité dynamique du système. Mes collaborateurs, Travis Barman, QuinnKonopacky, et Bruce Macintosh, ont fait de l’excellent travail avec la caméra OSIRIS au Keck afin d’obtenir des spectres de lumière à haute résolution des planètes b etc. Un article dans la revue Science a d’ailleurs été publié au début 2013 sur la détection de raies de lumière de molécules d’eau et de CO sur HR 8799c, une première [1] ! Encore beaucoup de recherche reste à faire sur HR 8799. Existe-t-il d’autres planètes gazeuses dans le système ? De nouveaux instruments, comme le [1] KONOPACKY, QuinnM. et Travis S. BARMAN. « Detection of Carbon Monoxide and Water Absorption Lines in an Exoplanet Atmosphere ». Science Vol. 339, No. 6126 (22 mars 2013), p.1398–1401. N E Gemini Planet Imager (GPI), auront la capacité de détecter une planète située à l’intérieur de l’orbite de la planètee. Existe-t-il des planètes rocheuses, comme dans le cas de notre système solaire ? Quelle est la forme de la ceinture de Kuiper autour de HR 8799 ? Prendre une image — avec le télescope Alma au Chili ou le télescope spatial Hubble — de la poussière contenue dans le disque de Kuiper de HR 8799 nous informerait beaucoup sur l’orbite et les interactions gravitationnelles entre la planète b et ce disque. Existe-t-il d’autres planètes moins massives au-delà de la planète b ? Nous aimerions bien sûr découvrir d’autres systèmes afin de comparer leurs caractéristiques et en apprendre sur la formation et l’évolution des planètes… Plusieurs équipes dans le monde travaillent au développement de télescopes de plus grande taille, comme le Thirty Meter Telescope (TMT), de télescopes spatiaux, et d’instruments perfectionnés pour repousser les frontières de l’imagerie à haut contraste. Il n’est pas inconcevable que d’ici 10 ou 20 ans, nous soyons en mesure de prendre une photo d’une planète semblable à la Terre en orbite autour d’une étoile proche. Nous pourrons alors analyser la lumière provenant de cette planète pour confirmer l’existence de la vie sur une autre planète (atmosphère, nuages, eau, oxygène, ozone, végétation, etc.). Cette découverte bouleversera notre vision de l’Univers et donnera à l’Humanité une première destination pour commencer l’exploration de la Voie lactée. 20 AU 0.5" Figure 5 : Image profonde de HR 8799 obtenue au télescope Keck à l’automne 2010. Les dernières images montrent clairement l’existence d’une quatrième planète (HR 8799e, aussi une géante gazeuse de sept fois la masse de Jupiter) au sud-ouest (en bas à droite). Septembre/octobre 2013 astronomie-quebec.com 25



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