Observation directe de la plus jeune exoplanète connue

Deux astronomes viennent d’annoncer l’observation de la plus jeune protoplanète connue à ce jour, en orbite autour l’étoile LkCa 15 à 450 années-lumière de nous dans la constellation du Taureau. La protoplanète, appelée LkCa 15 b, est encore entourée des restes du nuage local de gaz et de poussières qui lui a donné naissance. Sa masse est estimée à environ 6 fois celle de Jupiter et son âge à environ deux millions d’années. Auparavant, les protoplanètes observées étaient âgées de plus de dix millions d’années.

LkCa 15 b

A gauche, le disque de gaz et de poussière autour de l’étoile LkCa 15. On observe très bien le manque de matière dans une région centrale d’un diamètre d’environ 50 fois la distance Terre-Soleil. A droite, un gros plan de la région centrale qui montre la protoplanète et le petit nuage de matière qui l’entoure. L’étoile LkCa 15 a été complètement éliminée des images et sa position est indiquée par une petite étoile à droite. Crédit : Adam Kraus et Michael Ireland

Les observations ont été faites à l’un des deux télescopes de dix mètres de diamètre de l’observatoire Keck à Hawaii. Pour ce genre d’observation de détails peu lumineux autour d’une étoile brillante, l’ennemi principal de l’astronome est la turbulence atmosphérique, car elle étale l’image de l’étoile brillante et y noie les détails du disque environnant. Pour vaincre la turbulence atmosphérique, les deux astronomes ont fait appel simultanément à deux techniques.

D’abord l’optique adaptative qui consiste à installer un petit miroir déformable après le miroir principal du télescope. Lors de l’observation, un récepteur analyse à grande vitesse les déformations de la lumière de l’étoile introduites par la turbulence atmosphérique et change de forme rapidement pour compenser ces déformations.

La deuxième technique consiste à introduire un masque avec plusieurs trous sur la trajectoire des rayons lumineux dans le télescope. Ce masque bloque en partie les rayons, ne laisse passer la lumière qu’en des endroits bien définis, agit comme une sorte de mini-interféromètre et permet d’éliminer le bruit introduit par la turbulence de façon encore plus fine que l’optique adaptative.

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