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Les grands événements astronomiques de mai 2022

Les grands événements astronomiques de mai 2022 : le mois de mai verra un beau rassemblement de planètes à l’aube, trois pluies de météores possibles et une spectaculaire éclipse totale de lune.

M3

Messier 3, l’un des magnifiques amas globulaires du mois de mai. Crédit : Stellina/Dave Dickinson

Les grands événements astronomiques de mai 2022

Après une longue période de disette, le ciel nocturne regorge à nouveau d’action astronomique au mois de mai, qui est également la saison des éclipses, avec une spectaculaire éclipse totale de lune le 16 mai. Parallèlement, le ciel de l’aube sera perlé de planètes, auxquelles s’ajoutera la possibilité de plusieurs pluies de météores rares. Quant au ciel profond de mai, il sera la promesse de galaxies.

Le ciel de mai

Les soirs de mai dans l’hémisphère nord, notre regard se portera au loin, vers le point équinoxial de la constellation de la Vierge, où l’on retrouvera le soleil en septembre. Le plan galactique étant hors de notre champ de vision, il est presque impossible de passer à côté des galaxies, quel que soit l’endroit que vous observez dans l’astérisme de la « casserole » de la Vierge. Ces « univers insulaires » lointains s’étendront jusqu’aux constellations voisines de la Chevelure de Bérénice, du Lion et de la Grande Ourse.

Galaxy Groups

Les groupes de galaxie visibles le soir au mois de mai. Stellarium.

Dans l’hémisphère sud, le mois de mai sera marqué par l’apparition des célèbres Croix du Sud (Crux), Grand et Petit Nuage de Magellan et Alpha du Centaure. En une seule soirée, un nordiste de passage dans le sud pourra cocher presque tous les éléments « à voir une fois dans sa vie ». Le plan galactique traversera également le ciel du sud, apportant avec lui la constellation du Scorpion et la promesse du noyau galactique enveloppé de poussière brillante.

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L’amas ouvert Messier 35 dans les Gémeaux. Crédit : Stellina/Dave Dickinson.

Pour l’anecdote, Uranus et Neptune ont toutes deux été visitées une seule fois : par la mission Voyager 2, respectivement en 1986 et 1989. C’est pourquoi le site 2022 Planetary Decadal Survey demande à la NASA d’envoyer une mission dédiée aux « géantes glacées » vers Uranus au cours des dix prochaines années, pour une arrivée en 2042.

La lune en mai 2022

Fraîchement sortie de l’éclipse solaire partielle observée fin avril, la lune se dirige vers l’un des événements les plus spectaculaires de 2022 : une éclipse totale de lune visible en Amérique, mais aussi dans une bonne partie de l’Europe occidentale et de l’Afrique. Cette éclipse généreuse durera 85 minutes, pendant lesquelles la face terrestre de la lune arborera la teinte rougeâtre d’un millier de couchers de soleil vus à travers le prisme de l’atmosphère terrestre.

Eclipse

Éclipse totale de lune en mai : explications Crédit : NASA/GSFC/F. Espenak.

Les planètes à observer en mai 2022

Il faudra se lever tôt en mai pour observer les planètes à l’œil nu… mais la vue en vaudra la chandelle.

Le matin du 24 mai, la lune décroissante s’associera à Vénus, qu’elle cachera également (en passant devant elle) à la même date. Et s’il est vrai que cet événement aura lieu dans une bande lointaine du sud de l’océan Indien, vous pourrez toujours vous essayer à un exploit visuel : observer Vénus de jour, en vous aidant de la lune croissante toute proche.

Venus occultation

Zone dans laquelle Vénus sera cachée par la lune le 27 mai. Crédit : Occult 4.2.

À partir du 29 mai, les planètes Vénus, Mars, Jupiter et Saturne seront visibles à l’œil nu à l’aube… Mercure rejoindra le groupe début juin.

May 27th

Planètes observables le 27 mai à l’aube, en regardant vers l’est. Crédit : Stellarium.

Météores du mois de mai

Le mois de mai pourrait accueillir pas moins de trois (!) pluies d’étoiles filantes :

– tout d’abord le 15 mai, surveillez une éventuelle pluie de météores dans la constellation d’Hercule, grâce à la planète mineure 2006 GY2 ;

– puis le 25 mai, guettez une possible augmentation du nombre de météores provenant de la comète périodique 2009P/LINEAR. En effet, en 2022, nous passons à proximité des traînées laissées par la comète en 1903 et 1909. Nous pourrions donc voir une augmentation de l’activité des météores cette année, le radiant se trouvant dans la constellation de la Girafe. Des météores « caméloparalides », ça vous tente ?

– Enfin, le 31 mai, nous passerons près de la traînée de la comète périodique 73P/Schwassmann-Wachmann 3, ce qui pourrait provoquer encore une autre tempête de météores. Une rupture majeure a été observée au niveau de cette comète en 1995, d’où la promesse potentielle d’une nouvelle récolte importante de poussière produisant des météores. C’est à cette comète que l’on doit les Tau Herculides, rarement visibles, dont le radiant a pénétré la constellation voisine du Bouvier.

Radiant

Radiant des Tau Herculides. Crédit : Stellarium.

Les comètes

Plusieurs comètes seront visibles à une magnitude de +10 dans le ciel du mois de mai 2022. Parmi les objets difficiles à observer, 2021 O3 PanSTARRS se trouvera près de l’horizon au crépuscule. Parallèlement, C/2017 K2 PanSTARRS franchira la limite binoculaire de +10 de magnitude en mai, pour devenir observable avec des jumelles plus tard dans l’année. Enfin, C/2021 F1 Lemmon-PanSTARRS et C/2019 L3 ATLAS resteront également difficiles à voir.

L3 ATLAS

Comète L3 ATLAS. Stellina/Dave Dickinson.

Zoom sur le ciel profond (hémisphère nord)

Galaxies en folie : comme indiqué ci-dessus, le mois de mai sera la saison des galaxies. L’une de nos préférées est la galaxie du Tourbillon Messier 51 dans la constellation des Chiens de chasse. Je sais toujours où la trouver, à deux degrés de l’étoile Alkaïd (Eta Ursae Majoris) visible à l’œil nu à une magnitude de +2, dans le manche de l’astérisme de la Grande Ourse. La Chevelure de Bérénice abritera elle aussi une série de galaxies, au sommet desquelles se trouvera M64 à une magnitude de +8,5. Autre bel ensemble, le triplet du Lion est composé de M105, M95 et M96, tous situés dans un champ de vision d’un degré. Enfin, n’oubliez pas d’observer Messier 60 dans la « casserole » de la Vierge, à 55 millions d’années-lumière de nous. En effet, cette galaxie abrite actuellement une supernova (au nom déroutant) à une magnitude de +13 : SN2022hrs.

Supernova

La supernova SN2022hrs au niveau de Messier 60. Crédit : Stellina/Dave Dickinson

Zoom sur le ciel profond (hémisphère sud)

Eta Carina : également connue sous le nom de nébuleuse de l’Homoncule, cette étonnante nébuleuse complexe de la constellation de la Carène se trouvera dans le ciel austral les soirs de mai. Vers le milieu du XIXe siècle, cette région a accueilli une étoile qui, pendant une courte période, fut plus brillante que Sirius. Aujourd’hui, nous savons que l’Homoncule à deux lobes abrite deux étoiles énormes dans une étreinte mortelle, leur masse étant respectivement 250 et 80 fois celle de notre petit soleil. Vous pouvez facilement repérer la nébuleuse de la Carène (NGC 3372), plus volumineuse, avec des jumelles, puis observer le noyau ainsi que l’amas ouvert voisin Trumpler 16.

The Homunculus Nebula. Credit: NASA/Hubble/STScI

La nébuleuse de l’Homuncule. Crédit : NASA/Hubble/STScI

Objet défi (hémisphère nord) – Voir des objets du sud… depuis le nord. Peu de gens le savent, mais il est possible d’observer un grand nombre d’objets emblématiques du ciel austral… depuis le nord ! N’hésitez pas à essayer début mai, vers minuit. Vous aurez toutes vos chances avec Omega Centauri, basse au sud à minuit. Guettez également Beta Crucis (au sommet de la Croix du Sud), visible depuis les latitudes de la Floride en mai.

Objet défi (hémisphère sud) – NGC 6584 : une globulaire lointaine. L’obscure constellation du Télescope, dans le ciel austral, abrite peu d’objets de premier ordre. Un objet du ciel profond vaut cependant le détour : le lointain amas globulaire NGC 6584. Situé à 65 000 années-lumière de la Terre, NGC 6584 se trouve dans le halo galactique, habitant extérieur de la Voie lactée. Relativement difficile à observer, cette globulaire occupe une magnitude de +8, à 3 degrés au sud de l’étoile de magnitude +4 Gamma Telescopium.

Les grands événements astronomiques de mai 2022

01/05 : la lune cache Uranus

08/05 : comète O3 PanSTARRS à 0,6 UA de la Terre

15/05 : pluie de comètes 2006 GY2 Herculides ?

16/05 : pleine lune + éclipse totale de lune

18/05 : Mars passe à tout juste 30′ au sud de Neptune

25/05 : pluie de comètes 209P/LINEAR ?

27/05 : la lune masque Vénus

28/05 : la lune masque Uranus

29/05 : Mars passe à 36′ de Jupiter

30/05 : nouvelle lune

31/05 : pluie de comètes Tau Herculides ?

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Hubble photographie la comète massive C/2014 UN271

La comète lointaine C/2014 UN271 bat le record du noyau de comète le plus volumineux jamais observé.

Comet

Comète C/2014 UN271 – Images HST et modélisations informatiques. Crédit : NASA/ESA/Man-to Hui/Macau University/David Jewitt/UCLA/Alyssa Pagan/STScI

Il existe une comète monstrueuse qui, heureusement pour nous, reste en dehors du système solaire interne. Récemment, les astronomes ont pu orienter le vieux télescope spatial Hubble vers la comète lointaine C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein). Or ce qu’ils ont vu les a laissés bouche bée.

Observée pour la première fois en octobre 2014 par les astronomes Gary Bernstein et Pedro Bernardinelli dans des images d’archives de la Dark Energy Survey, C/2014 UN271 se trouvait à une énorme distance de 29 unités astronomiques (UA) ou 4,3 milliards de kilomètres au moment de sa découverte, près du bord de l’orbite de Neptune. Elle était donc déjà la comète la plus lointaine découverte à ce jour.

L’orbite de C/2014 UN271 est également intrigante : d’une durée de 2,75 millions d’années et orientée vers l’intérieure, elle place indubitablement cette comète dans le lointain nuage de Oort, en sachant que son aphélie se trouve à 39 300 UA, soit un peu moins d’un septième de la distance qui nous sépare de Proxima du Centaure. Comme de nombreuses comètes qui pénètrent dans le système solaire, C/2014 UN271 voit son orbite légèrement déviée lors de son trajet vers l’extérieur.

C/2014 UN271 atteindra le périhélie à 10,9 UA (1,6 milliards de kilomètres) du soleil dans un peu moins de dix ans, en janvier 2031, juste à côté de l’orbite de Saturne. C/2014 UN271 ne représente donc pas une menace pour la Terre ni toute autre planète du système solaire interne, et atteindra une magnitude de +13 uniquement lorsqu’elle se trouvera près du périhélie, où seuls les amateurs munis d’un grand télescope pourront l’observer.

La découverte d’une comète lointaine donne toujours matière à réflexion pour les astronomes, qui se trouvent potentiellement face à un objet volumineux par nature. Or Hubble a réalisé cinq clichés de la comète au début de l’année, le 8 janvier 2022, alors qu’elle se trouvait à 21,4 UA ou 3,2 milliards de kilomètres. Pour cela, Hubble a utilisé sa caméra à grand champ 3.

Il est difficile de mesurer la taille réelle d’un objet aussi lointain. Bien que déjà active, la comète C/2014 UN271 apparaît actuellement comme un objet flou de magnitude +19. Pour l’étudier, l’équipe a isolé le noyau en comparant le « pic » lumineux central à une modélisation informatique de la chevelure environnante. Ensuite, l’équipe a comparé la luminosité observée dans les clichés de Hubble à des images radio antérieures élaborées par l’Atacama Large Millimeter Array (ALMA).

Comets

Comparaison des comètes les plus massives connues. Crédit : NASA/ESA/Zena Levy/STScI

« Cet objet est étonnant, de par son activité alors qu’il est encore très loin du soleil, explique Man-To Hui, de l’Université des sciences et des technologies de Macao, dans un récent communiqué de presse. Nous avions deviné que la comète pourrait être assez volumineuse, mais il nous fallait de meilleures données pour le confirmer. »

Ces mesures indiquent qu’il s’agit d’un objet de grande taille et exceptionnellement « noir », comme la comète 67P Churyumov-Gerasimenko vue de près par la mission Rosetta de l’Agence spatiale européenne. C/2014 UN271 possède un noyau dont la taille est estimée à 137 kilomètres, soit 40 kilomètres de plus que l’ancien détenteur du record, C/2002 VQ94. À vrai dire, UN 271 est plus grande que certaines lunes, y compris celle de Saturne Épiméthée.

Epimetheus

Épiméthée, lune de Saturne : une presque « jumelle » de la comète UN 271 ? Crédit : NASA/Cassini/Space Science Institute.

Les objets tels que C/2014 UN 271 nous offrent un aperçu précieux du lointain nuage de Oort, y compris la taille et la répartition de ses différents éléments. C’est à l’astronome néerlandais Van Oort que l’on doit la première hypothèse, en 1950, selon laquelle le nuage de Oort était un vaste réservoir de comètes disposées en sphère autour du système solaire, à une distance de 2 000 à 200 000 UA du soleil.

Heureusement que C/2014 UN 271 ne se dirige pas vers la Terre. Pour mémoire, l’objet qui s’est écrasé à Chicxulub, dans la péninsule du Yucatan, il y a 66 millions d’années, mesurait « seulement » 10 kilomètres de diamètre. Si elle devait être frappée par un objet de la taille d’UN 271, la Terre passerait un sale quart d’heure et cet événement se solderait sans aucun doute par des extinctions.

Par chance, nous pouvons admirer la comète C/2014 UN 271 de loin uniquement. Espérons que le télescope spatial James Webb, qui sera bientôt mis en service, nous donnera également des images de la comète dans l’infrarouge l’été prochain.

Lisez l’étude : Détection par le télescope spatial Hubble du noyau de la comète C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein) dans The Astrophysical Journal Letters (en anglais).

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Les grands événements astronomiques – avril 2022

En avril, les étoiles brillantes de l’hiver se couchent au crépuscule pour laisser place aux galaxies se levant à l’Est.

Le mois d’avril est le premier mois entier du printemps dans l’hémisphère nord, et d’automne dans celui du sud. Bien que les nuits se raccourcissent de jour en jour dans la partie nord, la durée de la journée en opposition à celle de la nuit est encore à peu près équivalente dans les deux hémisphères.

Pour ceux qui sont entre les moyennes et les hautes latitudes, gardez aussi un oeil sur l’aurore. Alors qu’on sort de la saison d’equinoxe; le Soleil a lancé son coup d’envoi des éruptions avec un évènement de classe X1 en direction de la Terre. Le cycle solaire #25 bat désormais son plein.

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Le NICER observe une fusion de « sursauts » sur un magnétar

L’observatoire NICER de la NASA, installé à bord de la Station spatiale internationale, a observé un phénomène astrophysique inédit.

NICER

NICER (le dispositif carré au centre de l’image) à l’extérieur de l’ISS. Crédit : NASA

Un observatoire de haut vol unique en son genre, installé à bord de la Station spatiale internationale, a récemment effectué une découverte totalement inédite : un objet astrophysique étrange.

Dans la nuit du 10 octobre 2020, l’observatoire orbital Neil Gehrels Swift de la NASA a repéré un phénomène anormal : un magnétar à rotation rapide, qui clignotait dans le spectre des rayons X. Si l’observatoire Neil Gehrels Swift est conçu pour détecter les sursauts gamma, il lui arrive de repérer d’autres sources d’énergie curieuses lorsqu’il balaie le ciel dans le spectre de la lumière visible, des rayons X et des rayons gamma.

Cette découverte a rapidement été baptisée SGR 1830-0645, d’après sa position en ascension et en déclinaison droites dans le ciel. La réactivité de Swift a permis aux chercheurs de suivre la découverte en utilisant l’explorateur de composition intérieure des étoiles à neutrons (Neutron star Interior Composition Explorer, NICER) pour étudier cette source plus en détail. Le NICER a été lancé à bord d’une fusée SpaceX Falcon-9 dans le cadre de la mission CRS-11 le 3 juin 2017. Il est désormais fixé à l’extérieur de la station, sur la structure en treillis intégrée. Composé de 56 détecteurs de rayons X mous, le NICER balaie le ciel une fois tous les 90 orbites dans une gamme de 0,2 à 12 kiloélectronvolts, portion du spectre qui est uniquement transparente au-dessus de l’atmosphère terrestre. Le NICER étudie plus particulièrement la chronologie précise et l’intérieur des étoiles à neutrons, spécialisation qui convient particulièrement au cas étrange de SGR 1830-0645.

Les étoiles à neutrons sont le vestige d’étoiles d’une masse 10 à 25 fois supérieure à celle de notre soleil, étoiles qui ont pris la forme d’un noyau rotatif dense, de la taille d’une ville, après l’explosion d’une supernova. Faisant environ 1,4 masse solaire, comprimée dans un diamètre d’une dizaine de kilomètres, les étoiles à neutrons ne se décomposent pas davantage en raison de ce que l’on appelle la pression de dégénérescence des neutrons.

Magnetar

Représentation artistique du magnétar en rotation SGR 1830-0645. Crédit : NASA.

La sous-espèce d’étoile à neutrons appelée « magnétar » est encore plus étrange. Les magnétars possèdent un champ magnétique des milliers de fois plus puissant que les étoiles à neutrons ordinaires. Ce puissant champ magnétique peut perturber l’épaisse croûte du magnétar, déclenchant de violentes impulsions énergétiques de rayons X comme celles observées sur SGR 1830-0645.

Le NICER a également remarqué un phénomène étrange à propos du magnétar SGR 1830-0645 : les éclairs de rayons X se produisaient trois par trois. Le NICER a observé le trio de sursauts dont la durée diminuait à chaque rotation rapide. Le NICER a pu suivre le magnétar pendant plus d’un mois, jusqu’à ce qu’il devienne trop proche du soleil pour être observé, en novembre 2020.

NICER

Graphique sur 37 jours des sursauts de rayons X fusionnant à la surface de SGR 1830-0645. Crédit : NASA/NICER« Le NICER a suivi la façon dont trois points chauds brillants émettant des rayons X se déplaçaient lentement à la surface de l’objet tout en diminuant, ce qui nous a permis d’observer ce phénomène comme jamais auparavant, a déclaré George Younes (université George Washington/NASA/GSFC) dans un communiqué de presse récent. Le plus grand sursaut finissait par fusionner avec un point plus petit, chose que nous n’avions jamais vue auparavant. »

Malgré le nom « SGR », correspondant au Sagittaire, SGR 1830-0645 se trouve dans la constellation voisine de l’Écu de Sobieski, très près de l’étoile Alpha Scuti, visible à l’œil nu. Très proche du plan galactique, à une distance d’environ 13 000 années-lumière, SGR 1830-0645 se situe à peu près à mi-chemin entre le système solaire et le noyau galactique.

Star Map

Emplacement de SGR 1830-0645 dans le ciel. Crédit : Dave Dickinson/Stellarium.

Cette découverte met en évidence la capacité du NICER à observer en détail la surface et l’activité d’un magnétar distant de milliers d’années-lumière. Elle démontre également l’utilité de la Station spatiale internationale en tant que plateforme d’observation astrophysique, capable d’alimenter des instruments tels que le NICER et le spectromètre magnétique alpha (AMS-2). Le NICER abrite par ailleurs le Station Explorer for X-ray Timing and Navigation Technology (SEXTANT), expérience de chronométrage des pulsars conçue pour tester la faisabilité de l’utilisation des pulsars pour la navigation dans l’espace lointain.

Il sera fascinant de voir quelles sortes de découvertes étonnantes le NICER réalisera dans les années à venir.

– Regardez la vidéo de la NASA concernant le NICER et SGR 1830-0645 ici

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Premières images scientifiques de la mission IXPE de la NASA

L’observatoire à rayons X dernier cri de la NASA, l’IXPE, est ouvert.

IXPE

Cassiopée A vue à travers les données IXPE (magenta) superposées aux images de Chandra (bleu). Crédit : NASA/MSFC/IXPE

James Webb n’est pas le seul observatoire spatial nouveau prêt à réaliser des travaux scientifiques de pointe en 2022. En effet, la NASA vient de publier la première image scientifique de son nouveau satellite IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer). Lancée fin 2022, cette mission est conçue pour explorer l’univers dans les longueurs d’onde des rayons X en lumière polarisée.

L’image ci-dessus montre le vestige de supernova Cassiopée A (Cas A) dans la constellation du même nom. Située près de Bêta Cassiopée dans la constellation de Cassiopée, la lumière de Cassiopée A a probablement atteint la Terre à la fin du XVIIe siècle, époque où elle a peut-être été enregistrée en tant qu’étoile de magnitude +6 par l’astronome John Flamsteed en 1680. On pense que les couches éjectées ont pu masquer la véritable brillance de la supernova aux yeux des Terriens. Aujourd’hui, nous savons qu’il s’agissait en réalité d’une supernova située dans notre propre galaxie, à 11 000 années-lumière de distance, et qu’elle représente l’une des dernières supernovæ connues dans la Voie lactée.

« L’image IXPE de Cassiopée A est aussi historique que l’image Chandra du même reste de supernova, a rappelé Martin C. Weisskopf (NASA/MSFC) dans un communiqué de presse récent. Ce cliché nous démontre le potentiel de l’IXPE pour ce qui est d’obtenir des informations totalement inédites concernant Cassiopée A, données qui sont en cours d’analyse. »

L’explosion de la supernova a envoyé des ondes de choc dans le milieu interstellaire environnant, visibles sur l’image. L’image IXPE montre les nouvelles données en magenta, superposées aux données précédentes recueillies par l’observatoire de rayons X Chandra de la NASA, en bleu. L’observatoire examine les rayons X polarisés, ajoutant une dimension scientifique essentielle sur la façon dont la lumière se déplace dans l’espace et donnant des indices concernant l’environnement dont elle provient. La compréhension des supernovæ est cruciale, car ces dernières produisent des éléments plus lourds, qui sont ensuite incorporés dans les générations suivantes d’étoiles et de planètes.

Pour la toute première fois, l’IXPE sera en mesure de dresser une carte de la polarisation des rayons X sur la surface apparente de Cassiopée A, ce qui permettra aux astronomes de caractériser la dynamique et la source d’énergie de la nébuleuse résiduelle. Les astronomes utilisent également des données d’apprentissage automatique pour que les mesures recueillies par la mission soient encore plus précises.

Cas A

Carte à rayons X de Cas A, montrant les « points chauds » dans la nébuleuse en expansion. Crédit : IXPE/NASA

Lancé le 9 décembre 2021 depuis le Centre spatial Kennedy à bord d’une fusée Falcon-9 de SpaceX, l’IXPE est le dernier d’une longue lignée d’observatoires spatiaux à rayons X, dont Chandra, NuStar et le XMM Newton de l’Agence spatiale européenne. L’observatoire se trouve sur une orbite terrestre basse équatoriale, à 540 kilomètres au-dessus de la surface de la Terre.

IXPE

Vision artistique de l’IXPE dans l’espace Crédit : IXPE.

La suite du programme pour l’IXPE

L’IXPE est le fruit d’une collaboration entre la NASA et l’Agence spatiale italienne, qui a fourni les détecteurs uniques sensibles à la polarisation utilisés dans le système optique. En théorie, la mission de l’IXPE doit durer deux ans, mais comme pour de nombreux observatoires spatiaux, les scientifiques et les ingénieurs s’efforceront d’exploiter au mieux l’IXPE après la fin de sa carrière prévue, dans le cadre d’une éventuelle mission prolongée.

Les astronomes prévoient également d’utiliser l’IXPE pour étudier les trous noirs, les étoiles à neutrons, les magnétars, ainsi que les quasars lointains et les noyaux actifs de galaxie. L’engin spatial transporte trois télescopes identiques sur une perche de 4 mètres de long, qui a été rallongée après le lancement. L’IXPE a un champ de vision effectif d’un peu plus de 11’, soit près de la moitié de la taille d’une pleine lune.

Il sera passionnant de voir quelles nouvelles découvertes scientifiques attendent l’IXPE dans les années à venir.

Cas A

L’emplacement de Cas A dans le ciel. Crédit : Stellarium

Vous pouvez observer le reste de supernova Cassiopée A par vous-même : de petite taille, la nébuleuse Cassiopée A n’est pas impossible à détecter avec un télescope amateur… Elle ressemble à une mince volute de trois minutes d’arc de diamètre, un peu moins de six degrés à l’est de l’étoile de magnitude +2,2 Bêta Cassiopée. Des observateurs ont réussi à visualiser cette nébuleuse avec une ouverture de télescope de seulement 10″… et elle devrait être à la portée du télescope Stellina de Vaonis !

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La sonde solaire Parker photographie Vénus lors de son survol

La sonde solaire Parker de la NASA a photographié la surface de Vénus lors d’un récent survol.

Vénus photographiée par la sonde solaire Parker

Vénus, photographiée par l’instrument WISPR de Parker. NASA/GSFC

Vénus comme vous ne l’avez jamais vue. La sonde solaire Parker de la NASA a accompli une première lors d’un récent survol de la planète Vénus, en photographiant la brûlante surface nocturne de la planète depuis l’espace.

La première image date du troisième survol de la mission en juillet 2020, suivi d’un quatrième passage le 20 février 2021, à une distance d’un peu moins de 2 400 kilomètres du sommet des nuages vénusiens. Ces clichés ont été pris par l’imageur grand champ (WISPR) de Parker, instrument capable de prendre des photos à la fois dans la lumière visible et dans le proche infrarouge. Ces survols font partie des sept assistances gravitationnelles prévues au niveau de Vénus, lors du voyage de Parker à travers le système solaire interne afin d’étudier le soleil.

Lancée le 12 août 2018 depuis Cap Canaveral à bord d’une fusée Delta IV Heavy, la sonde solaire Parker est conçue principalement pour étudier le soleil de plus près. À cette fin, d’ici 2025, la mission effectuera plusieurs boucles au périhélie, s’approchant du soleil jusqu’à 6,9 millions de kilomètres (un peu moins de 10 rayons solaires) et se déplaçant à plus de 690 000 km/h. (Plus de détails sur la sonde solaire Parker ici.)

S’il est vrai que cette mission est axée sur l’astronomie solaire, la sonde solaire Parker nous offre également des points de vue inédits sur l’énigmatique Vénus lors de chaque passage. Les images du WISPR montrent diverses caractéristiques de surface, notamment des plaines, des terrains accidentés et des plateaux. Un halo luminescent dû à la présence ténue d’oxygène est même visible dans une vidéo.

Vénus vue par la sonde solaire Parker

Vénus vue du WISPR pendant le vol de février 2021. NASA/GSFC

« Nous sommes ravis des résultats scientifiques déjà obtenus grâce à la sonde solaire, a déclaré Nicola Fox (Division héliophysique du siège de la NASA) dans un récent communiqué de presse. Parker continue de dépasser nos attentes et nous trouvons formidable que ces observations inédites prises pendant notre manœuvre d’assistance gravitationnelle puissent faire avancer la recherche sur Vénus alors que ce n’était pas prévu. »

N’oubliez pas, cependant, qu’il s’agit là de vues nocturnes de la surface à travers une épaisse couverture nuageuse : cette surface brille dans l’infrarouge parce qu’elle est extrêmement chaude, de l’ordre de 460 degrés Celsius. C’est précisément en raison de cette chaleur et de la pression extrêmes à la surface de Vénus (90 fois supérieures à celles du niveau de la mer sur Terre) que les missions Venera envoyées sur la planète par l’Union soviétique dans les années 1970 n’ont duré que quelques heures avant de succomber à la dureté de l’environnement.

Pourquoi est-il difficile d’obtenir des images de Vénus ?

L’ironie cosmique veut que la planète la plus brillante et la plus proche dans le ciel terrestre soit aussi perpétuellement enveloppée de nuages et nous apparaisse comme un disque blanc vierge. Avec l’avènement de l’ère spatiale, nous commençons tout juste à lever le voile sur la mystérieuse Vénus, qui se révèle être un monde infernal. La lueur persistante capturée par Parker pourrait même expliquer un curieux phénomène rapporté par les observateurs depuis plusieurs siècles : la « lumière cendrée ». Il s’agit d’une faible lueur perçue sur la face nocturne de la planète. Sur la lune, la lumière cendrée est facile à expliquer, car la lumière du soleil est réfléchie par la Terre… Pour Vénus, en revanche, une telle explication est impossible.

La suite du programme pour Parker

Bien que le WISPR ait été conçu pour étudier le vent solaire, il a également prouvé son utilité en s’intéressant à Vénus. Alors que l’objectif initial était d’étudier les schémas de déplacement des nuages vénusiens, cet instrument a réussi à observer la surface de la planète, à la grande surprise des chercheurs.

Parallèlement, l’instrument d’investigation des champs électromagnétiques (FIELDS) a capté les ondes radio pour caractériser la façon dont l’atmosphère de la planète interagit avec le cycle solaire de 11 ans, tandis que le WISPR a également aperçu l’anneau de poussière très fin qui entoure Vénus dans son orbite.

Après cela, Parker doit effectuer six autres passages au périhélie en 2022 et au début de 2023, suivis d’un avant-dernier passage à 3 939 kilomètres de Vénus le 21 août 2023.

Parker est un excellent exemple de la façon dont les missions polyvalentes peuvent produire des résultats scientifiques inattendus.

ATLAS
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Le réseau de chasse aux astéroïdes ATLAS est aujourd’hui pleinement opérationnel

Le projet ATLAS, sentinelle essentielle dans la recherche d’astéroïdes proches de la Terre, est aujourd’hui pleinement opérationnel.

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De droite à gauche : une conception artistique de la mission NEO Surveyor (image fournie par : NASA). DART à Didymos (image fournie par : NASA/Johns Hopkins). L’observatoire ATLAS-El Sauce au Chili (photo fournie par : Université d’Hawaï). L’observatoire ATLAS-Sutherland en Afrique du Sud (photo fournie par : Willie Koorts (SAAO).

Il s’agit de l’un des projets les plus importants de l’astronomie moderne. La NASA a récemment annoncé qu’avec l’ajout de deux sites distincts dans l’hémisphère sud, le système d’alerte ultime d’impact terrestre d’astéroïde (ATLAS – Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System) est aujourd’hui achevé. Exploité par l’Institut d’astronomie de l’Université d’Hawaï pour le compte du Bureau de coordination de la défense planétaire (PDCO – Planetary Defense Coordination Office), le système comprend désormais, avec l’ajout de deux nouveaux sites, l’un au Chili et l’autre en Afrique du Sud, quatre télescopes au total, en plus des deux télescopes de l’hémisphère nord basés à Maunaloa et Haleakala à Hawaï. La recherche d’astéroïdes proches de la Terre couvre maintenant chaque nuit les deux hémisphères.

« Un aspect important de la défense planétaire consiste à trouver les astéroïdes avant qu’ils ne nous trouvent, pour nous permettre de les attraper avant qu’ils ne nous atteignent », a déclaré Kelly Fast (NASA/PDCO) dans un récent communiqué de presse. « Avec l’ajout de ces deux télescopes, ATLAS est désormais capable de scruter l’ensemble du ciel toutes les 24 heures, ce qui en fait un atout important pour les efforts continus de la NASA afin de trouver, suivre et surveiller les objets géocroiseurs. »

Les deux premiers télescopes ont été développés grâce à un financement du programme d’observation des objets géocroiseurs de la NASA accordé en 2013 et ils sont entrés en service en 2017. Les deux nouveaux télescopes sont respectivement situés à l’observatoire El Sauce, dans la vallée du Rio Hurtado au Chili, et à l’observatoire Sutherland en Afrique du Sud. Chaque site dispose d’un télescope de 0,5 mètre, capable de balayer une bande de ciel de 5 degrés de large, 100 fois plus grande que la pleine lune. Depuis 2017, ATLAS a déjà découvert plus de 700 astéroïdes géocroiseurs et 66 comètes, dont beaucoup ont ensuite offert un beau spectacle céleste.

Le système a démontré la viabilité de la partie « Alerte ultime » de son nom : deux petits astéroïdes (2018 LA et 2019 MO) ont été détectés quelques heures seulement avant l’impact. L’observatoire ATLAS-Sutherland a déjà effectué sa toute première détection en solo : 2022 BK, un astéroïde de 100 mètres qui est passé à 9 millions de kilomètres de la Terre le 28 janvier 2022.

Le suivi des astéroïdes géocroiseurs est particulièrement délicat pour les grands télescopes professionnels, car ils se déplacent relativement vite par rapport à l’arrière-plan étoilé. Doté d’un large champ de vision et d’un temps de réponse agile, le système ATLAS excelle dans la capture de nouveaux objets qui relèvent de la sphère du système Terre-Lune, à environ 400 000 kilomètres de distance.

La couverture mondiale est essentielle : avant qu’ATLAS ne soit en service, nous n’entendions souvent parler des passages d’astéroïdes proches de la Terre qu’après qu’ils se soient produits. Tcheliabinsk a également entraîné une prise de conscience, lorsqu’un astéroïde de 20 mètres a explosé au-dessus de cette ville russe de 1,1 million d’habitants le lendemain matin de la Saint-Valentin 2013. Cet objet spatial particulier s’était faufilé sur Terre depuis une direction solaire sans être détecté.

Une autre mission pourrait bientôt transposer dans l’espace cette vigilance à l’égard des rochers volant à basse altitude. La mission Near-Earth Object Surveyor de la NASA (NEO Surveyor) a récemment reçu le feu vert pour passer à la phase de conception préliminaire/point de décision clé B. Cette mission devrait être lancée en 2026 et utiliser un miroir de 50 centimètres pour chasser les objets géocroiseurs dans l’infrarouge depuis son point d’observation Soleil-Terre du point de Lagrange 1 (L1).

Mais nous n’attendons pas que les astéroïdes dangereux viennent à nous. La sonde spatiale DART (Double Asteroid Re-Direction Test) de la NASA, lancée en novembre 2021, se dirige vers l’astéroïde (65803) Dimorphos, la lune de Didymos, pour un impact devant avoir lieu fin septembre/début octobre de cette année. La mission OSIRIS-Rex doit ramener le 24 septembre 2023 des échantillons prélevés sur (101955) Bénou, un astéroïde qui pourrait frapper la Terre dans plusieurs siècles. NEA Scout, une petite mission à voile solaire visant à intercepter en 2024 l’astéroïde 2020 GE d’une longueur de 15 mètres, sera lancée avec neuf autres petites missions sur SLS Artemis-1 en avril de cette année.

Nous n’en saurons jamais assez sur les astéroïdes dangereux et sur notre voisinage solaire local. Il faut s’attendre à voir très bientôt beaucoup plus de comètes nommées « ATLAS ».

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Les grands événements astronomiques de février 2022

En février, le ciel nous offre une vue timide, dans laquelle les planètes sont regroupées près du soleil.

NSP

Crépuscule lors de la Nebraska Star Party. Crédit : Dave Dickinson

Heureusement que le mois de février ne dure pas longtemps pour les habitants de l’hémisphère nord. Mois le plus court de l’année et dernier mois complet d’hiver d’un point de vue astronomique dans la partie nord de notre planète, février est également le seul mois durant lequel une même phase lunaire ne revient pas deux fois (deux pleines lunes, deux nouvelles lunes, etc.). Vous le constaterez par vous-même en 2022 (plus d’informations à venir sur ce sujet !)

Le ciel de février

Malgré tout, lors des soirées de février dans l’hémisphère nord, les constellations emblématiques de l’hiver, à savoir Orion et l’Hexagone d’hiver, trônent haut dans le ciel du crépuscule. Lorsque vous scrutez le ciel, vous voyez l’extérieur du plan galactique, à l’opposé du centre de la galaxie ; le bras de la Voie lactée que vous observez est celui de Persée, à travers la constellation du même nom. De fin février à début mars, les constellations du Lion, de la Chevelure de Bérénice et de la Vierge entrent en scène depuis l’est, charriant des promesses de galaxies. En effet, ces régions sont riches en superamas de galaxies, raison pour laquelle, dans l’hémisphère nord, le printemps est considéré comme la « saison des galaxies ».

Dans l’hémisphère sud en revanche, février marque la fin de l’été avant de passer à l’automne au mois de mars. Le ciel est orné de grands classiques célestes, dont Canopus, le Grand et le Petit Nuage de Magellan, et des cruciformes à profusion, notamment les astérismes de la Fausse Croix, la Croix de diamant et la Croix du Sud.

Messier 36. Crédit : Dave Dickinson/Stellina

Pour l’anecdote, quand les astronomes dirigent pour la première fois le télescope spatial Hubble vers un fragment de ciel apparemment vide dans la constellation de la Grande Ourse, ils découvrent qu’en réalité, cette zone est remplie d’anciennes galaxies, dans une région désormais connue sous le nom de Champ profond de Hubble. L’équipe Hubble fait une observation analogue dans l’hémisphère sud en 1998, et le télescope spatial James Webb, qui vient d’être lancé, se concentrera sur les mêmes zones du ciel lorsqu’il commencera ses activités scientifiques à la mi-2022.

HST South

La partie sud du Champ profond de Hubble. Crédit : NASA/STScI/Hubble

La lune en février 2022

La lune entre dans une nouvelle phase au tout début du mois, le 1er février très exactement, marquant le début d’une nouvelle période synodique de 29,5 jours. Comme expliqué précédemment, il faudra attendre début mars pour observer la prochaine nouvelle lune, mais en février, vous verrez au moins une lunaison dans son intégralité, de la lune croissante jusqu’à la pleine lune, puis la lune décroissante et enfin la nouvelle lune de février. En 2022, le 1er février marque également le Nouvel An chinois selon le calendrier luni-solaire traditionnel. Bienvenue dans l’année du Tigre !

Planets

Amas de 60 degrés constitué par le soleil, des planètes et la lune le 1er février. Crédit : Stellarium.

Les planètes à observer en février 2022 : il faudra se lever tôt en février pour observer les planètes à l’œil nu, car Mercure, Saturne, Vénus et Mars seront toutes proches de l’horizon à l’aube, avant le lever du soleil ; seule Jupiter fera bande à part, près de l’horizon à l’ouest au crépuscule. La configuration ne sera plus la même le mois prochain, puisque Jupiter atteindra la conjonction solaire le 5 mars, après quoi elle rejoindra les planètes visibles à l’aube.

Les météores de février : février est un mois creux pour les météores, même si, bien sûr, un bolide peut toujours apparaître par-ci par-là,  ou un flux de météores encore inconnu pourrait exploser à tout moment. La prochaine grande pluie de météores de 2022 n’aura lieu qu’en avril, période où les Lyrides se rappelleront à notre bon souvenir.

Borrelly

La comète de Borrelly (au centre de l’image) le 25 janvier 2022. Crédit : Stellina/Dave Dickinson

Les comètes : C/2021 A1 Leonard n’est plus : la comète observable à la jumelle s’éloigne désormais dans l’espace interstellaire en direction de la constellation du Poisson austral avant de quitter le système solaire. Nous avons cependant une excellente comète de magnitude +8 à la tombée de la nuit : la comète 19/P Borrelly, qui atteindra son périhélie à 1,35 unité astronomique (UA) du soleil le 1er février. Actuellement située dans la constellation des Poissons, 19/P Borrelly tourne autour du soleil en 6,8 ans. Cette comète a été découverte par l’astronome français Alphonse Borrelly dans la nuit du 28 au 29 décembre 1904, puis la mission Deep Space 1 nous l’a brièvement montrée en gros plan en 2001.

Borrelly

Le noyau de la comète de Borrelly, vu par Deep Space 1. Crédit : NASA

Zoom sur le ciel profond (hémisphère nord) – Amas ouverts dans la constellation du Cocher : de nombreux amas d’étoiles parsèment le bras de Persée sur toute sa longueur en février ; la chaîne la plus connue traverse le Cocher.

M37

Messier 37. Crédit : Stellina/Dave Dickinson

Ces amas sont les objets de Messier M36, M37 et M38, tous visibles à la jumelle, à une magnitude de +5 à +6, dans un ciel bien sombre. Tous ces amas ont une taille similaire (10 à 15’ de diamètre, M37 étant mon préféré) et se situent à environ 4 200 années-lumière de la Terre.

M38

Messier 38. Crédit : Stellina/Dave Dickinson

Zoom sur le ciel profond (hémisphère sud) – À la découverte de la nébuleuse du Sac de Charbon : l’un des sites les plus captivants du ciel austral est un objet que l’on ne peut pas voir. En effet, la Voie lactée semble entrecoupée de parties sombres, de grandes étendues de ciel qui semblent largement dépourvues d’étoiles. Parmi les plus célèbres de ces zones de vide, figure la nébuleuse du Sac de Charbon, dans la constellation de la Croix du Sud. L’équipe de Magellan a bel et bien relevé ces vides mystérieux lors de son voyage historique autour de la Terre en 1522. Avant elle, des cultures antiques, comme les Incas en Amérique du Sud, ont toujours connus ces espaces sombres de la Voie lactée et les ont même intégrés dans leur mythologie.

Aujourd’hui, nous savons qu’en réalité, le Sac de Charbon est un nuage sombre de poussière et de gaz distant de 600 années-lumière, qui masque une partie de la galaxie.

Objet défi (hémisphère nord) – L’étoile R Leporis – C’est l’une de mes étoiles surprises préférées pour épater les observateurs dans le ciel d’hiver. R Leporis est une étoile carbonée massive située à 1 360 années-lumière de la Terre, dans la constellation du Lièvre. Cette étoile rousse saute aux yeux et marque les esprits… mais attention : c’est aussi une étoile variable qui peut devenir presque invisible à une magnitude de +11 tous les 400+ jours. Cherchez R Leporis dans l’ascension droite, à 4 heures 59′, déclinaison -14 degrés 48′.

Objet défi (hémisphère sud) – L’étoile de Kapteyn – En 1898, l’astronome néerlandais Jacobus Kapteyn remarque une étoile solitaire rapide dans le coin de la constellation du Peintre. Située à seulement 13 années-lumière de la Terre, l’étoile de Kapteyn traverse le ciel à une vitesse fulgurante de 8,7 secondes d’arc par an. Il est possible que cette naine M ait été éjectée du grand amas Omega Centauri. L’étoile de Kapteyn se trouve dans l’ascension droite, à 5 heures 12′ et à une déclinaison de -45 degrés 2′. Enfin, on sait désormais qu’elle possède deux exoplanètes : Kapteyn b et c. Quand un astre se déplace aussi rapidement que l’étoile de Kapteyn, il est amusant de le regarder changer de position au fil des ans, fait rare parmi les étoiles.

Le ciel au matin du 27 février. Crédit : Stellarium.

Les grands événements astronomiques de février 2022

01/02 : nouvelle lune

01/02 : comète 19/P Borrelly au périhélie ; peut atteindre une magnitude de +8 dans la constellation des Poissons au crépuscule.

02/02 : « Jour de la marmotte » (mi-chemin entre le solstice et l’équinoxe)

08/02 : premier quartier de lune

16/02 : pleine lune

17/02 : Mercure atteint sa plus grande élongation, 26 degrés à l’ouest du soleil à l’aube.

23/02 : dernier quartier de lune

26-28/02 : la lune rejoint les planètes à l’aube.

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Les fumées de météores : source d’un élément clé

Les fumées de météores : source d’un élément clé ? Une récente mission de la NASA pourrait avoir résolu le mystère des fumées de météores grâce à SOFIE.

Observez le ciel nocturne assez longtemps, et vous en verrez forcément un. Tous les soirs, il est fréquent de voir un météore passer silencieusement. Ces météores proviennent d’anciens flux de particules de poussière en orbite autour du soleil, déposés par des comètes et des astéroïdes. La Terre traverse chaque jour ces courants, y creusant un tunnel de 12 750 kilomètres de large sur sa trajectoire autour du soleil.

Lorsque ces grains de poussière cosmique brûlent, ils se dissipent dans l’atmosphère terrestre. Jusqu’à récemment, cette « fumée de météore » était difficile à étudier, car elle reste en grande partie dans l’atmosphère ténue, se mélangeant doucement et progressivement avec les couches inférieures. Les détecteurs installés sur des ballons et des fusées sub-orbitales n’ont fait que suggérer son existence.

Les « fumées de météores » : source d’un élément clé selon la NASA.

Nuages noctulescents de haute altitude, vus depuis l’ISS. Crédit : NASA

Ces dix dernières années, cependant, une mission a pu effectuer une première étude de cette couche peu connue. L’expérience d’occultation solaire pour la glace de la NASA (Solar Occultation for Ice Experiment, SOFIE) a été lancée sur la mission d’observation de la Terre de la NASA Aeronomy of Ice in the Mesosphere (AIM) en 2007. Depuis son point d’observation dans l’orbite terrestre basse, SOFIE scrute la fine région crépusculaire située juste au niveau du limbe de la Terre et éclairée par le soleil. Cela lui permet de voir de minuscules particules d’aérosol en suspension dans l’atmosphère.

Les fumées de météores : source d’un élément clé ?

Cela permet également à SOFIE d’identifier le spectre de la fumée insaisissable des météores, en détectant des éléments clés tels que le magnésium, le fer, le silicium et l’oxygène. La Terre récupère chaque jour entre 2 et 200 tonnes de poussière et de matière spatiale. Les données de SOFIE pourraient aider les scientifiques non seulement à affiner ce chiffre, mais aussi à comprendre sa composition.

« Cela constitue une avancée considérable, même si nous avions toute une série de réponses possibles, a déclaré Mark Hervig (AGCS Inc.) dans un récent communiqué de presse. Dans notre atmosphère, il persiste des questions et des mystères dans lesquels la fumée des météores pourrait jouer un rôle… Ce serait vraiment une découverte pivot. »

Heureusement, les chercheurs disposent d’une autre source de comparaison : la poussière de météore recueillie dans les plaines hautes et sèches de l’Antarctique par une récente expédition de l’université de Leeds, au Royaume-Uni. Il s’est avéré que la matière recueillie lors de cette étude était constituée du minéral olivine, et contenait la même proportion de magnésium, de silicium et d’oxygène que celle observée par la mission SOFIE.

L’impact de la fumée des météores

Ces deux mesures clés ont permis aux scientifiques de revoir la quantité de matière entrant quotidiennement dans l’atmosphère terrestre et de la ramener à environ 25 tonnes par jour, ce qui correspond à la partie basse de la plage de valeurs initialement évoquée. Ceci dit, la fumée de météore pourrait avoir de nombreux autres rôles dans l’environnement.

L’un de ces rôles est la formation de nuages noctulescents ou iridescents de haute altitude. On les voit briller dans le ciel à des latitudes élevées au crépuscule, et leur nombre augmente pendant l’été. Les molécules d’eau et la glace sont la source présumée de ces nuages noctulescents, qui requièrent une particule minuscule autour de laquelle se développer. Une source possible (avec les gaz d’échappement des fusées) est la fumée de météore. La présence des nuages noctulescents semble avoir augmenté au cours du siècle dernier, peut-être en raison de la hausse de l’humidité dans l’atmosphère suite au réchauffement climatique.

(Météore) Fumée sur l’eau

La fumée de météore pourrait même jouer un rôle clé dans la propagation de la vie sur Terre. Plus précisément, le processus de production d’énergie de la photosynthèse nécessite l’élément fer… mais pour le plancton en mer, le fer est souvent rare. Si une partie de cet élément clé est apportée par la poussière et le sable des déserts terrestres, les chercheurs ont récemment suggéré une autre source de fer : la pluie régulière de fumée de météores.

Cette source cosmique pourrait bien fournir un élément clé nécessaire à la vie sur Terre. Une pensée fascinante à envisager la prochaine fois que vous verrez une traînée de fumée après le passage d’un bolide illuminant le ciel nocturne.

Exomoon
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Découverte – une deuxième nouvelle exolune potentielle

Découverte d’une deuxième nouvelle exolune potentielle : les chercheurs examinent les données de Kepler et trouvent un bon candidat au titre d’exolune.

Découverte d’une deuxième nouvelle exolune potentielle

Représentation artistique d’une exolune géante en orbite autour d’une planète lointaine. Crédit : NASA

Dans le domaine des découvertes d’exoplanètes, les « exolunes », c’est-à-dire les lunes en orbite autour de planètes situées au-delà de notre système solaire, ont la côte. Après tout, chaque planète de notre système solaire (à l’exception de Mercure et de Vénus) a des lunes, et la plupart en ont plusieurs. Il va de soi que généralement, les exoplanètes de la taille de Jupiter devraient également posséder leurs propres lunes.

Néanmoins, il n’est pas facile de repérer leur signal dans le bruit ambiant. À ce jour, 4 928 exoplanètes sont connues, et ce n’est pas fini. Une bonne partie a été découverte grâce à la méthode du transit, qui consiste à observer un minuscule trou dans la lumière de l’étoile lorsque la planète transite ou passe devant son étoile hôte depuis notre ligne de mire. Cette méthode présente toutefois des inconvénients, puisqu’elle détecte de préférence les « Jupiter chauds », c’est-à-dire les planètes géantes gazeuses aux orbites étroites.

Il est encore plus difficile de trouver une lune en orbite autour d’une exoplanète en mouvement, car les chercheurs doivent détecter un « signal dans un signal » encore plus petit, à l’intérieur d’une fluctuation déjà subtile. Ce signal doit également être dissocié des taches stellaires et de la variabilité intrinsèque de l’étoile hôte elle-même.

« Par nature, les exolunes sont plus petites que les planètes et donc plus difficiles à trouver, explique David Kipping, astronome à l’université Columbia et chercheur dans le cadre de cette étude. De plus, leurs signaux sont émis presque en même temps que le signal planétaire, ce qui signifie qu’ils se superposent et sont difficiles à distinguer. »

L’étude financée par la NASA et publiée dans le Journal Nature Astronomy a mobilisé des chercheurs du monde entier spécialisés dans les exoplanètes. Cette équipe a examiné 70 candidats parmi les données du télescope spatial Kepler. Lancé en 2009, Kepler a observé pendant quatre ans une portion du ciel couvrant les constellations du Cygne, d’Hercule et de la Lyre, le long du plan galactique. Suite à la panne de deux de ses quatre roues de réaction, Kepler a terminé sa chasse aux exoplanètes dans le plan de l’écliptique, en utilisant la pression du vent solaire comme « troisième roue de réaction » pour se stabiliser.

Les différentes planètes ont été sélectionnées parce qu’elles répondaient aux critères suivants : soit elles présentaient des variations temporelles infimes au niveau des données, soit elles laissaient entrevoir des signaux de transit direct émanant des lunes elles-mêmes.

« Nous n’en sommes pas certains, mais nous pouvons émettre l’hypothèse selon laquelle les planètes de type Jupiter seraient un excellent endroit pour chercher des exolunes, étant donné l’abondance des lunes autour de Jupiter et de Saturne et étant donné les disques de matière relativement massifs qui, selon nous, sont présents autour de ces planètes lorsqu’elles se forment, déclare David Kipping. Les planètes rocheuses ressemblant à la Terre sont un autre endroit intéressant à observer. Dans tous les cas, il vaut mieux éviter les planètes situées à proximité de l’étoile, car celle-ci peut arracher des lunes à ces planètes proches. » Parmi les candidats, seuls trois présentaient des signaux plus petits, révélant potentiellement des exolunes en orbite. Finalement, un seul a résisté à un examen plus approfondi : Kepler-1708 b.

Avant cette deuxième découverte, la première exolune potentielle observée était Kepler-1625 b-i, en 2017, bien que son statut d’exolune soit remis en cause depuis quelques années.

« Réellement, il existe un seul candidat précédent auquel cette découverte peut être comparée, affirme David Kipping. Je dirais qu’il s’agit d’un signal pour lequel le scénario planète + lune est le meilleur modèle astrophysique permettant d’expliquer les données. D’un point de vue statistique, ce modèle est fortement supérieur à l’autre modèle astrophysique possible, à savoir une planète seule. De plus, nous ne trouvons aucune raison de s’inquiéter d’un éventuel rejet de ce modèle, d’après les analyses approfondies des autres informations dont nous disposons pour cette cible. »

Le monde étrange de Kepler-1708 b-i

Le système au sein duquel la découverte a été faite est intéressant en soi. En effet, Kepler-1708 est une étoile de séquence principale de type F légèrement plus massive que notre soleil, distante de 1 667 parsecs (environ 5 500 années-lumière). Kepler-b est une planète d’une masse de 4,6 Jupiter sur une orbite de 737 jours, à 1,6 UA de son étoile. L’exolune potentielle Kepler-1708 b-i est un objet un peu plus petit que Neptune, sur une orbite de 4,6 jours, à 800 millions de kilomètres (deux fois la distance Terre-lune) de sa planète.

Les exolunes sont-elles habitables ? L’orbite de Kepler-1708 b est comparable à celle de Mars dans notre propre système solaire, ce qui laisse penser que Kepler-1708 b-i ne serait pas un endroit trop désagréable, du point de vue climatique. Des découvertes fascinantes comme Kepler b-i seront des cibles de choix pour le télescope spatial James Webb, récemment lancé et déplié, une fois qu’il aura rejoint sa base à L2 la semaine prochaine et qu’il aura entamé sa longue phase de mise en service. Le télescope spatial devrait commencer ses opérations scientifiques à la mi-2022.

exolune Kepler 1708

Localisation approximative de Kepler-1708 dans la constellation du Cygne. Crédit : Stellarium

Trouver Kepler-1708 avec un télescope de jardin est une perspective difficile mais pas impossible, car cette étoile primaire brille à une faible magnitude de +16 dans la constellation du Cygne. L’étoile Kepler-1708 est relativement proche de la magnitude +2,9 de Delta Cygni. Une autre séquence de transit pour Kepler-1708 b-i aura lieu au début de l’année 2023 et permettra de confirmer ou infirmer la thèse de l’exolune.

On peut s’attendre à ce que la ménagerie des mondes lointains s’agrandisse dans les années à venir, à mesure que de nouvelles études sur les exoplanètes seront mises en ligne et que des exolunes plus insaisissables seront découvertes.