{"id":107212,"date":"2024-01-11T16:28:35","date_gmt":"2024-01-11T21:28:35","guid":{"rendered":"https:\/\/www.ubishops.ca\/?p=107212"},"modified":"2025-04-01T09:06:42","modified_gmt":"2025-04-01T13:06:42","slug":"les-astronomes-de-luniversite-de-montreal-devoilent-les-secrets-dune-saturne-chaude-et-de-son-etoile-tachetee-pr-jason-rowe-de-luniversite-bishops-co-chercheur-de-let","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ubishops.ca\/fr\/les-astronomes-de-luniversite-de-montreal-devoilent-les-secrets-dune-saturne-chaude-et-de-son-etoile-tachetee-pr-jason-rowe-de-luniversite-bishops-co-chercheur-de-let\/","title":{"rendered":"Les astronomes de l’Universit\u00e9 de Montr\u00e9al d\u00e9voilent les secrets d’une Saturne chaude et de son \u00e9toile tachet\u00e9e – Le Pr. Jason Rowe de l\u2019Universit\u00e9 Bishop\u2019s, co-chercheur de l\u2019\u00e9tude"},"content":{"rendered":"\n

Une \u00e9quipe d’astronomes, dont le Pr. Jason Rowe de l\u2019Universit\u00e9 Bishop\u2019s, a perc\u00e9 l’\u00e9nigmatique atmosph\u00e8re de l’exoplan\u00e8te HAT-P-18 b, mettant en lumi\u00e8re son intrigant m\u00e9lange de gaz, de nuages et m\u00eame les effets de l’activit\u00e9 de son \u00e9toile. Gr\u00e2ce au t\u00e9lescope spatial James Webb et \u00e0 des techniques de mod\u00e9lisation sophistiqu\u00e9es, cette \u00e9tude pionni\u00e8re offre un aper\u00e7u remarquable de la complexit\u00e9 des mondes lointains et ouvre la voie \u00e0 une compr\u00e9hension plus approfondie des atmosph\u00e8res exoplan\u00e9taires et de l’importance de tenir compte de leurs \u00e9toiles.<\/p>\n\n\n\n

Une repr\u00e9sentation artistique de l\u2019exoplan\u00e8te de type \u201cSaturne chaude\u201d, HAT-P-18 b. (Cr\u00e9dit: NASA\/Eyes on Exoplanets)<\/em><\/p>\n\n\n\n

Les exoplan\u00e8tes, c’est-\u00e0-dire les plan\u00e8tes situ\u00e9es au-del\u00e0 de notre Syst\u00e8me solaire, captivent \u00e0 la fois les scientifiques et le public, car elles promettent de d\u00e9voiler des syst\u00e8mes plan\u00e9taires vari\u00e9s et des mondes potentiellement habitables. Bien qu’elles soient tr\u00e8s diff\u00e9rentes de notre Terre, les grandes plan\u00e8tes g\u00e9antes gazeuses d\u00e9couvertes tr\u00e8s pr\u00e8s de leur \u00e9toile se sont r\u00e9v\u00e9l\u00e9es \u00eatre des cibles d’essai id\u00e9ales pour des t\u00e9lescopes comme le t\u00e9lescope spatial James Webb (JWST) afin d’affiner les m\u00e9thodes utilis\u00e9es par les astronomes pour comprendre les exoplan\u00e8tes. L’une de ces plan\u00e8tes est HAT-P-18 b, une plan\u00e8te de type \u00ab\u00a0Saturne chaude\u00a0\u00bb situ\u00e9e \u00e0 plus de 500 ann\u00e9es-lumi\u00e8re, dont la masse est similaire \u00e0 celle de Saturne, mais dont la taille est plus proche de celle de Jupiter, qui est plus grande. Cette exoplan\u00e8te poss\u00e8de donc une atmosph\u00e8re gonfl\u00e9e qui se pr\u00eate particuli\u00e8rement bien \u00e0 l’analyse.<\/p>\n\n\n\n

Dirig\u00e9e par des chercheurs de l’Institut Trottier de recherche sur les exoplan\u00e8tes de l’Universit\u00e9 de Montr\u00e9al (UdeM), une \u00e9quipe d’astronomes, dont le Pr. Jason Rowe, titulaire de la Chaire de recherche du Canada en exoplan\u00e8tes et professeur dans le d\u00e9partement de la physique et de l\u2019astronomie de l\u2019Universit\u00e9 Bishop\u2019s, a exploit\u00e9 la puissance du r\u00e9volutionnaire t\u00e9lescope Webb pour \u00e9tudier HAT-P-18 b. Leurs conclusions, publi\u00e9es dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society<\/em> (MNRAS), brossent un portrait complet de l’atmosph\u00e8re de la Saturne chaude tout en explorant le grand d\u00e9fi qui consiste \u00e0 distinguer ses signaux atmosph\u00e9riques de l’activit\u00e9 de son \u00e9toile.<\/p>\n\n\n\n

Passage devant une \u00e9toile tachet\u00e9e<\/h2>\n\n\n\n

Les observations du t\u00e9lescope Webb ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9es alors que l’exoplan\u00e8te HAT-P-18 b passait devant son \u00e9toile, qui est semblable au Soleil. Ce moment, appel\u00e9 un \u00ab\u00a0transit\u00a0\u00bb, est crucial pour d\u00e9tecter et caract\u00e9riser une exoplan\u00e8te \u00e0 des centaines d’ann\u00e9es-lumi\u00e8re de distance, avec une pr\u00e9cision surprenante. Les astronomes n’observent pas la lumi\u00e8re \u00e9mise directement par la plan\u00e8te lointaine. Ils \u00e9tudient plut\u00f4t comment la lumi\u00e8re de l’\u00e9toile centrale est bloqu\u00e9e et affect\u00e9e par la plan\u00e8te qui l\u2019orbite.<\/p>\n\n\n\n

Les chasseurs d’exoplan\u00e8tes doivent donc relever le d\u00e9fi de d\u00e9m\u00ealer les signaux caus\u00e9s par la pr\u00e9sence de la plan\u00e8te et ceux caus\u00e9s par les propri\u00e9t\u00e9s propres de l’\u00e9toile. Tout comme notre Soleil, les \u00e9toiles n’ont pas une surface uniforme. Elles peuvent pr\u00e9senter des taches stellaires sombres et des r\u00e9gions brillantes, ce qui peut cr\u00e9er des signaux qui imitent les attributs atmosph\u00e9riques d’une plan\u00e8te. Une \u00e9tude r\u00e9cente de l’exoplan\u00e8te TRAPPIST-1 b et de son \u00e9toile TRAPPIST-1, men\u00e9e par Olivia Lim, \u00e9tudiante au doctorat \u00e0 l’UdeM, a r\u00e9v\u00e9l\u00e9 une \u00e9ruption \u00e0 la surface de l’\u00e9toile, ce qui a affect\u00e9 les observations.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

La courbe de lumi\u00e8re indique la luminosit\u00e9 ou la brillance de l\u2019\u00e9toile avec le temps. Lors du passage de l\u2019exoplan\u00e8te au-dessus de l\u2019\u00e9toile, qu\u2019on appelle transit, une partie de la lumi\u00e8re de l\u2019\u00e9toile est bloqu\u00e9e par l\u2019exoplan\u00e8te. La luminosit\u00e9 baisse donc lors de ce transit. Lors d\u2019une occultation d\u2019une tache stellaire sur la surface de l\u2019\u00e9toile, c\u2019est-\u00e0-dire lorsque l\u2019exoplan\u00e8te passe au-dessus de la tache sombre, les astronomes peuvent voir un signal dans la courbe de lumi\u00e8re sous forme d\u2019une petite bosse dans le creu du transit. Voir l\u2019animation compl\u00e8te de cette infographie ici<\/a>. (Cr\u00e9dit: B. Gougeon\/Universit\u00e9 de Montr\u00e9al)<\/em><\/p>\n\n\n\n

Dans le cas de la plan\u00e8te HAT-P-18 b, Webb a observ\u00e9 l’exoplan\u00e8te au moment o\u00f9 elle passait au-dessus d’une tache sombre de son \u00e9toile, HAT-P-18. C’est ce que l’on pourrait appeler une occultation de tache stellaire, dont l’effet est \u00e9vident dans les donn\u00e9es recueillies pour l’\u00e9tude. L’\u00e9quipe a \u00e9galement signal\u00e9 la pr\u00e9sence de nombreuses autres taches stellaires \u00e0 la surface de HAT-P-18, qui n’ont pas \u00e9t\u00e9 masqu\u00e9es par l’exoplan\u00e8te. Pour d\u00e9terminer avec pr\u00e9cision la composition atmosph\u00e9rique de l’exoplan\u00e8te, les chercheurs ont d\u00e9termin\u00e9 qu’il \u00e9tait n\u00e9cessaire de mod\u00e9liser simultan\u00e9ment l’atmosph\u00e8re plan\u00e9taire et les particularit\u00e9s de l’\u00e9toile. Ils affirment qu’une telle prise en compte sera cruciale pour traiter les futures observations d’exoplan\u00e8tes r\u00e9alis\u00e9es par le JWST afin d’en exploiter pleinement le potentiel.<\/p>\n\n\n\n

\u00ab\u00a0La le\u00e7on que nous avons tir\u00e9e de l’observation de Hat-P18-b est\u00a0\u00bb connais ton \u00e9toile, connais ta plan\u00e8te \u00ab\u00a0, d\u00e9clare le Dr Jason Rowe, co-chercheur de l’\u00e9tude. \u00ab\u00a0Nous apprenons les caract\u00e9ristiques des exoplan\u00e8tes en observant leur ombre lorsqu’elles transitent par leur \u00e9toile h\u00f4te. Si l’\u00e9toile change d’apparence, ces changements se refl\u00e9teront dans les propri\u00e9t\u00e9s observ\u00e9es du transit de l’exoplan\u00e8te. Une meilleure compr\u00e9hension de l’astrophysique stellaire gr\u00e2ce aux observations sans pr\u00e9c\u00e9dent du JWST a permis \u00e0 l’\u00e9quipe de faire la distinction entre les effets des taches stellaires et l’abondance de l’atmosph\u00e8re des exoplan\u00e8tes. \u00ab\u00a0<\/p>\n\n\n\n

H2<\/sub>O, CO2<\/sub> et nuages dans une atmosph\u00e8re br\u00fblante<\/h2>\n\n\n\n

Apr\u00e8s avoir soigneusement mod\u00e9lis\u00e9 l’exoplan\u00e8te et l’\u00e9toile du syst\u00e8me HAT-P-18, l’\u00e9quipe d’astronomes a proc\u00e9d\u00e9 \u00e0 une dissection m\u00e9ticuleuse de la composition atmosph\u00e9rique de HAT-P-18 b. En inspectant la lumi\u00e8re qui filtre \u00e0 travers l’atmosph\u00e8re de l’exoplan\u00e8te lorsqu’elle transite son \u00e9toile h\u00f4te, les chercheurs ont discern\u00e9 la pr\u00e9sence de vapeur d’eau (H2<\/sub>O) et de dioxyde de carbone (CO2<\/sub>). Ils ont \u00e9galement d\u00e9tect\u00e9 la pr\u00e9sence possible de sodium. L’\u00e9quipe a aussi observ\u00e9 des signes \u00e9vidents de la pr\u00e9sence d’une couche nuageuse dans l’atmosph\u00e8re de HAT-P-18 b, ce qui semble att\u00e9nuer les signaux de nombreuses mol\u00e9cules qui s’y trouvent. De plus, l’\u00e9quipe a conclu que la surface de l’\u00e9toile \u00e9tait recouverte de nombreuses taches sombres susceptibles d’influencer consid\u00e9rablement l’interpr\u00e9tation des donn\u00e9es.<\/p>\n\n\n\n

Alors que des mol\u00e9cules comme l’eau, le dioxyde de carbone et le m\u00e9thane peuvent \u00eatre interpr\u00e9t\u00e9es comme des biosignatures ou des signes de vie, dans certaines proportions ou en combinaison avec d’autres mol\u00e9cules, les temp\u00e9ratures br\u00fblantes de HAT-P-18 b, qui avoisinent les 600 degr\u00e9s Celsius, ne sont pas de bon augure pour l’habitabilit\u00e9 de la plan\u00e8te.<\/p>\n\n\n\n

Les donn\u00e9es du JWST utilis\u00e9es dans cette \u00e9tude ont \u00e9t\u00e9 recueillies par l’instrument canadien NIRISS (Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph<\/em>), qui a fourni aux astronomes la capacit\u00e9 in\u00e9gal\u00e9e de diff\u00e9rencier de nombreuses caract\u00e9ristiques atmosph\u00e9riques de HAT-P-18 b les unes des autres. Les r\u00e9sultats montrent que les observations effectu\u00e9es dans le domaine du visible lointain au proche infrarouge, dans la gamme de longueurs d’onde de l’instrument NIRISS, sont essentielles pour d\u00e9m\u00ealer les signaux de l’atmosph\u00e8re plan\u00e9taire et de l’\u00e9toile. Les futures observations d’un autre instrument du JWST, le NIRSpec, permettraient d’affiner les r\u00e9sultats de l’\u00e9quipe, comme la d\u00e9tection du CO2<\/sub>, et d’\u00e9clairer encore davantage les complexit\u00e9s de cette exoplan\u00e8te de type Saturne chaude.<\/p>\n\n\n\n

\u00c0 propos de l\u2019article<\/strong><\/p>\n\n\n\n

L\u2019article \u201cNear-Infrared Transmission Spectroscopy of HAT-P-18 b with NIRISS: Disentangling Planetary and Stellar Features in the Era of JWST<\/em>\u201d<\/a> a \u00e9t\u00e9 publi\u00e9 dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society<\/em> le 9 d\u00e9cembre, 2023. Les auteurs principaux sont Marylou Fournier Tondreau, pr\u00e9c\u00e9demment \u00e9tudiante \u00e0 la ma\u00eetrise \u00e0 l’Institut Trottier de recherche sur les exoplan\u00e8tes (iREx) de l’Universit\u00e9 de Montr\u00e9al (UdeM) et maintenant \u00e9tudiante au doctorat \u00e0 l’Universit\u00e9 d’Oxford, Ryan J. MacDonald, chercheur \u00e0 l\u2019Universit\u00e9 du Michigan, et Michael Radica, doctorant \u00e0 l\u2019UdeM. Les autres chercheurs de l\u2019iREx qui ont contribu\u00e9 \u00e0 l\u2019article sont David Lafreni\u00e8re (UdeM), Caroline Piaulet (UdeM), Louis-Philippe Coulombe (UdeM), Romain Allart (UdeM), Kim Morel (UdeM), \u00c9tienne Artigau (UdeM), Lo\u00efc Albert (UdeM), Olivia Lim (UdeM), Ren\u00e9 Doyon (UdeM),  Bj\u00f6rn Benneke (UdeM), Jason Rowe (Bishop\u2019s U), Antoine Darveau-Bernier (UdeM), Nicolas Cowan (McGill), Neil Cook (UdeM), Fr\u00e9d\u00e9ric Genest (UdeM), Stefan Pelletier (UdeM), Lisa Dang (UdeM) et Jake Taylor (UdeM et l\u2019Universit\u00e9 d\u2019Oxford). Les autres contributeurs proviennent de l’Arizona State University, de l’Universit\u00e9 Cornell, de l’Universit\u00e9 de Victoria et du Centre de recherche Herzberg en astronomie et en astrophysique du Conseil national de recherches du Canada.<\/p>\n\n\n\n

-30-<\/p>\n\n\n\n

REQU\u00caTES M\u00c9DIA:<\/p>\n\n\n\n

Sonia Patenaude
Gestionnaire des communications
Universit\u00e9 Bishop\u2019s
819-342-2587
sonia.patenaude@ubishops.ca<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Une \u00e9quipe d’astronomes, dont le Pr. 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