Des astronomes ont peut-être détecté le premier signal radio d’une exoplanète (vidéo)

Dans notre recherche sans fin pour comprendre l’Univers et notre place en son sein, de précieuses petites bribes dans les données peuvent faire allusion à des mondes entièrement nouveaux.

Les creux dans les niveaux de lumière d’une étoile peuvent trahir la présence de planètes en orbite – et maintenant les astronomes ont pris les premiers pas pour utiliser des émetteurs radio pour révéler de nouveaux mystères exoplanétaires.

« L’observation des émissions radio aurorales planétaires est la méthode la plus prometteuse pour détecter les champs magnétiques exoplanétaires », a expliqué l’astronome de l’Université Cornell Jake Turner et ses collègues dans leur nouvel article , « dont la connaissance fournira des informations précieuses sur la structure intérieure de la planète, l’évasion atmosphérique et habitabilité. »

Lorsque le vent stellaire – des particules chargées provenant de l’étoile hôte – frappe le champ magnétique d’une planète, son changement de vitesse peut être détecté comme des variations frappantes des émissions radio, qualifiées statistiquement de «  rafales  ».

Le propre champ magnétique de la Terre trille et grince comme des oiseaux extraterrestres alors qu’il canalise les vents solaires. Nous avons également entendu des cris similaires d’autres planètes de notre système solaire.

Bien sûr, pour détecter un murmure de tels signaux radio provenant d’une exoplanète, nous avons d’abord besoin d’un moyen de regarder au-delà de tout le bruit de la Terre et d’ailleurs.

Il y a quelques années, l’équipe a développé le programme de pipeline BOREALIS pour faire exactement cela. Ils l’ont testé sur Jupiter et ont ensuite calculé à quoi ressembleraient les émissions radio de Jupiter s’il était beaucoup plus éloigné.

Il y a déjà eu quelques détections provisoires de nouvelles planètes utilisant ces émissions radio, y compris au début de cette année lorsque les astronomes ont lié l’activité des ondes radio aux interactions entre le champ magnétique de l’étoile GJ 1151 et une planète potentielle de la taille de la Terre. Mais tout cela n’a pas encore été confirmé par des observations radio de suivi.

L’équipe de Turner a donc décidé de tester la technique qu’elle a développée, en utilisant le radiotélescope à matrice basse fréquence (LOFAR) des Pays-Bas pour examiner trois systèmes avec des exoplanètes connues: 55 Cancri, Upsilon Andromedae et Tau Boötis.

Seul le système Tau Boötis, situé à 51 années-lumière de distance, a présenté les signaux des données radio qui correspondent aux prédictions des chercheurs à partir de leurs tests avec Jupiter. Il s’est présenté sous la forme d’émissions en rafales de 14 à 21 MHz et se situe à environ trois écarts-types de certitude (3,2 sigma).

En 1996 , une exoplanète chaude de Jupiter a été découverte sur une orbite de 3,3128 jours autour de la jeune étoile brûlante de type F et de la plus petite naine rouge qui composent le système binaire Tau Boötis.

« Nous plaidons pour une émission par la planète elle-même », a déclaré Turner. « De par la force et la polarisation du signal radio et du champ magnétique de la planète, il est compatible avec les prévisions théoriques. »

Si leurs mesures sont correctes, ils suggèrent que la force du champ magnétique de surface de la planète varie d’environ 5 à 11 gauss  (Jupiter varie de 4 à 13 gauss , à titre de comparaison, et les mesures de son champ magnétique ont révélé que la planète a un noyau d’ hydrogène métallique ) . L’intensité d’émission de champ magnétique observée correspond également aux prévisions précédentes .

« Le champ magnétique des exoplanètes semblables à la Terre peut contribuer à leur éventuelle habitabilité », a expliqué Turner , « en protégeant leurs propres atmosphères du vent solaire et des rayons cosmiques, et en protégeant la planète des pertes atmosphériques. »

Le signal qu’ils ont détecté est faible et doit encore être vérifié par d’autres télescopes basse fréquence avant que les chercheurs puissent confirmer la véritable origine des émissions radio détectées.

« Nous ne pouvons pas exclure les éruptions stellaires comme source des émissions », ont averti les chercheurs , mais les émissions de la planète restent une possibilité.

Si d’autres télescopes comme LOFAR-LBA et NenuFAR peuvent corroborer ces découvertes, de telles détections d’émissions radio d’exoplanètes ouvriront un nouveau champ de recherche passionnant, nous offrant un moyen potentiel de scruter plus loin dans des mondes extraterrestres lointains.

Cette recherche a été publiée dans Astronomy & Astrophysics .

 

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