Le dernier aperçu de la planète TRAPPIST-1 soulève des inquiétudes quant à la « contamination » des étoiles : ScienceAlert

Plus tôt cette année, le télescope spatial James Webb a anéanti les espoirs de vie sur l’une des exoplanètes les plus semblables à la Terre découvertes dans la Voie lactée.

TRAPPIST-1b, un monde 1,4 fois plus massif et 1,1 fois plus rayon que la Terre, situé à seulement 40 années-lumière, n’a aucune atmosphère détectable pour le protéger du rayonnement brûlant de son étoile hôte.

Cette découverte, réalisée à l’aide d’observations photométriques dans l’infrarouge moyen, n’était cependant pas inattendue ; la recherche visait davantage à étudier de près un monde plus petit et rocheux, à des températures plus froides que celles que nous faisons habituellement.

De nouvelles observations spectroscopiques JWST dans le proche infrarouge sont désormais disponibles – et elles suggèrent que le comportement de l’étoile hôte de l’exoplanète pourrait interférer avec notre capacité à effectuer des mesures précises de cette exoplanète.

TRAPPIST-1b est toujours inhabitable pour la vie telle que nous la connaissons, remarquez. Mais la découverte, dirigée par l’astronome Olivia Lim de l’Université de Montréal, suggère que la contamination stellaire pourrait produire de fausses détections de molécules qui ne sont pas liées à l’exoplanète.

“Nos observations n’ont pas vu de signes d’atmosphère autour de TRAPPIST-1 b. Cela nous indique que la planète pourrait être une roche nue, avoir des nuages ​​​​haut dans l’atmosphère ou avoir une molécule très lourde comme le dioxyde de carbone qui rend l’atmosphère trop petite pour être détectée. ,” dit l’astrophysicien Ryan MacDonald de l’Université du Michigan.

“Mais ce que nous constatons, c’est que l’étoile est sans aucun doute l’effet le plus important qui domine nos observations, et cela aura exactement la même chose pour les autres planètes du système.”

Le problème est que les étoiles ne restent pas là tout le temps avec une luminosité uniforme. Taches stellaires peut provoquer une gradation ; les faculae sont des taches de luminosité. Et ces variations de luminosité d’une étoile peuvent avoir un impact sur les observations spectroscopiques de l’atmosphère des exoplanètes.

De telles observations sont effectuées lorsqu’une exoplanète transite entre nous et son étoile hôte. Cela provoque une légère diminution de la lumière de l’étoile ; mais une partie de la lumière des étoiles traverse l’atmosphère de l’exoplanète autour du bord du disque planétaire.

Les scientifiques peuvent rechercher des changements dans le spectre de la lumière lors du transit de l’exoplanète et utiliser ces changements pour rechercher les signatures de molécules absorbant et réémettant des longueurs d’onde spécifiques de la lumière.

Si la lumière de l’étoile ne changeait jamais, ce serait assez simple. Mais les chercheurs ont découvert que l’activité stellaire peut fortement contaminer les observations spectroscopiques.

“En plus de la contamination par les taches et les facules stellaires, nous avons observé une éruption stellaire, un événement imprévisible au cours duquel l’étoile paraît plus brillante pendant plusieurs minutes ou heures”, Lim dit.

“Cette éruption a affecté notre mesure de la quantité de lumière bloquée par la planète. De telles signatures de l’activité stellaire sont difficiles à modéliser mais nous devons en tenir compte pour garantir que nous interprétons correctement les données.”

L’équipe a modélisé la contamination stellaire, puis a effectué deux analyses des données : la première avec la contamination stellaire supprimée, la seconde avec celle-ci laissée intacte. Les deux résultats semblaient assez similaires ; c’est-à-dire que le spectre avec TRAPPIST-1b était plus ou moins le même que celui sans.

C’était une confirmation des résultats photométriques antérieurs dans l’infrarouge moyen qui montraient que l’exoplanète n’avait pas d’atmosphère. Mais les travaux de l’équipe ont également montré l’importance de prendre en compte la contamination stellaire, avant d’analyser les données.

C’est une bonne chose à comprendre maintenant. Le système TRAPPIST-1 compte sept exoplanètes, dont trois se trouvent dans la zone habitable de l’étoile, à une distance agréable et tempérée, ni trop chaude ni trop froide pour la vie telle que nous la connaissons. JWST n’a pas encore examiné ces mondes habitables, mais maintenant que nous savons que la contamination stellaire pourrait fausser les résultats, les scientifiques peuvent en tenir compte.

“Compte tenu du manque de fidélité du modèle stellaire”, les chercheurs concluent“des travaux théoriques supplémentaires et/ou des observations de l’étoile hôte sont nécessaires pour fournir de meilleures contraintes sur la contribution de la contamination stellaire aux futurs spectres de transmission.”

La recherche a été publiée dans Les lettres du journal astrophysique.