Institut d'Astrophysique de Paris - Projets : PLANET
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PLANET

Présentation du projet

Responsable : Jean-Philippe BEAULIEU

Contact : 01 44 32 81 19

 

 

Près de 1000 exoplanètes ont été détectées à ce jour depuis le sol, et plus de 2300 candidats révélés par les missions spatiales Kepler et CoRoT viennent s’ajouter à la liste. La majorité d’entre elles est détectée par vélocimétrie et transit. Néanmoins, ces techniques sont d’autant plus sensibles que les planètes sont massives et proches de leur étoile. Même si ce biais observationnel diminue au fur et à mesure qu’on accumule des observations (périodes de plus en plus longues) et que les spectromètres gagnent en précision (donc détectent des planètes de plus faible masse), on ne sait toujours pas répondre à ce jour à la question cruciale de la fréquence de planètes similaires à la Terre autour d’autres étoiles. La technique des microlentilles gravitationnelles présente deux avantages: elle n’est pas limitée par la distance de l’étoile, et permet de détecter des exoplanètes dans toute la Galaxie (et sans doute bientôt dans des galaxies extérieures); d’autre part, elle permet des détections à plus grande distance de l’étoile et à faible masse. Elle présente aussi deux inconvénients: elle est limitée par la précision photométrique, car elle repose sur la détection d’anomalie dans la courbe de lumière de l’étoile amplifiée, et la modélisation des courbes de lumière est très gourmande en temps de calcul. C’est pourquoi actuellement un peu plus d’une vingtaine de planètes a été découverte par cette technique (dont 13 publiées), ce qui peut sembler peu par rapport aux techniques de détection citées ci-dessus (vélocimétrie, transit), mais reste similaire aux autres techniques alternatives (imagerie directe, chronométrage). Néanmoins, l’intérêt de cette méthode réside dans le type de planète détectée, tout à fait complémentaire des résultats des vitesses radiales/transit :

  • les exoplanètes sont lointaines et réparties dans tout le plan galactique, à des distances variant entre 0.5 et 7 kpc.
  • elles sont situées à des distances de leur étoile variant entre 0.6 et 5 UA, donc au-delà de la limite des glaces, difficile à atteindre par vélocimétrie et impossible par transit à l’heure actuelle.
  • le nombre de planètes peu massives détectées est similaire aux planètes géantes, alors que la sensibilité réduite aux petites planètes ne devrait pas conduire à un rapport aussi élevé. Cela montre (Beaulieu et al. 2006, Gould et al. 2006, Sumi et al. 2010, Cassan et al. 2011) que les planètes super Terre/Neptune sont beaucoup plus nombreuses que les massives autour des étoiles de faible masse qui constituent l’essentiel des lentilles gravitationnelles.
  • on commence à détecter des systèmes à plusieurs planètes, dont un système solaire à l’échelle 1/2 (Gaudi et al. 2008, Bennett et al. 2010).

Aujourd’hui, les microlentilles permettent de détecter des Super-terres froides depuis le sol (sensible jusqu'à 1 masse terrestre dans des conditions favorables), grâce à un réseau de télescopes grand-champ judicieusement répartis autour du globe. La méthode est à peu près également sensible aux planètes "libres", éjectées dans le processus de formation des systèmes planétaires (Sumi et al. 2011), aux planètes autour de naines blanches voire de trous noirs, alors que les autres techniques sont surtout efficaces autour des naines F, G, K, et plus récemment des naines M. Il est aussi possible de détecter des exolunes autour d’ exoplanètes dans des conditions favorables.

Les microlentilles constituent donc une méthode complémentaire de détection, élargissant notre connaissance de la formation planétaire. Depuis le sol, elles sont particulièrement sensibles aux planètes au delà de la limite des glaces, là où les modèles par accrétion du cœur prévoient de nombreuses planètes légères (Ida & Lin, 2005). Les statistiques fournies par les microlentilles constitueront un test crucial de ces modèles.

 



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