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La mystérieuse planète Vulcain pourrait n’exister que dans nos rêves après tout : ScienceAlert

Une exoplanète présumée en orbite autour d’une étoile dans la constellation associée Eridanus Star TrekPeut-être que le monde fictif de Vulcain n’était qu’un produit du spectre de l’étoile – un fantôme spectral.

L’analyse des données de détection sur plusieurs exoplanètes à travers la galaxie a révélé que bon nombre des détections étaient en fait de faux positifs : des fluctuations de la lumière émise par l’étoile seule, plutôt qu’une interaction avec une exoplanète en orbite autour du système solaire.

Les espoirs d’une planète vulcaine ont donc été déçus – du moins pour le moment – mais c’est un résultat qui devrait produire des exoplanètes plus puissantes à l’avenir.

Résultats acceptés Le Journal Astronomique Il est disponible sur un serveur prépresse arXiv.

La découverte d’une exoplanète a été annoncée en 2018 : un monde nommé 40 Eridani b, en orbite autour de l’étoile 40 Eridani A, une Terre rocheuse géante qui orbite autour de l’étoile une fois tous les 42 jours terrestres environ.

Il a été découvert sur la base d’une propriété connue sous le nom de vitesse radiale, un faible élan qui se manifeste par des fluctuations de la longueur d’onde de la lumière provenant de l’étoile.

Une étoile entourée de planètes n’est pas affectée par les effets gravitationnels des orbites des planètes. Les corps tournent, non pas l’un autour de l’autre, mais tous les deux autour d’un centre de gravité commun.

Cela signifie que l’étoile oscille légèrement instantanément lorsque l’exoplanète se déplace autour d’elle ; Cela peut être détecté dans leur lumière.

Toute lumière émise par une étoile ou une partie d’une étoile qui se déplace vers nous est légèrement comprimée, se déplaçant vers l’extrémité bleue du spectre. La lumière de quelque chose qui s’éloigne de nous s’allonge légèrement et devient rouge.

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Lorsqu’elle est causée par une exoplanète, elle peut être détectée car l’ensemble du spectre stellaire effectue un léger va-et-vient sur des échelles de temps régulières.

Animation montrant comment la vitesse radiale est mesurée. (Alisa Ubertas/Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0)

Mais il n’est pas toujours facile de démêler une exoplanète de cette apparente oscillation. S’il y a une activité à la surface de l’étoile – des points brillants ou des taches d’étoiles – cela produira également une oscillation dans le spectre, avec une fréquence cohérente avec la rotation de l’étoile, lorsqu’elle tourne dans et hors de vue.

Et c’est là que nous rencontrons des problèmes avec 40 Eridani b.

La période orbitale des exoplanètes putatives était très proche de celle de la rotation de l’étoile, quelque part entre 37 et 43 jours.

À l’époque, les chercheurs ont déclaré qu’il était possible que ce qu’ils interprétaient comme un signal d’exoplanète puisse être un signal de rotation, mais qu’une période de rotation exacte de l’étoile ne pouvait pas être obtenue.

Depuis, d’autres astronomes ont regardé de plus près. une Fiches 2021 qui a utilisé un pipeline nouvellement développé pour identifier les signaux de vitesse radiale a constaté que la détection de 40 Eridani b était un faux positif. une 2022 feuilles Il était incapable de tirer une conclusion.

Maintenant, une équipe dirigée par la physicienne Kathryn Laliotis de l’Ohio State University a examiné de plus près 40 Eridani b, identifié d’autres étoiles en fonction de la vitesse radiale et découvert la possibilité d’un faux signal.

Ils ont déclaré que bon nombre des signaux périodiques qu’ils ont trouvés dans l’étoile sont entièrement compatibles avec l’activité stellaire, tels que les cycles magnétiques et la rotation stellaire, tandis que d’autres n’ont pas pu être validés car la région spatiale de l’étoile est inobservable pendant une grande partie de l’année terrestre.

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« Par conséquent, nous, » Ils écrivent dans leurs journauxClasser cela comme un faux signal positif.

Ils ont également trouvé plusieurs autres exoplanètes potentiellement fantômes dans les données. Les données de vitesse radiale sont interprétées pour dériver les exoplanètes super-Terre HD 20794c Et HD 85512b Il s’agissait également de faux positifs causés par l’activité stellaire, rapporte l’équipe, et la géante gazeuse HD 114613b Cela semble également discutable.

D’autre part, les chercheurs ont pu identifier deux nouveaux candidats exoplanètes à suivre avec une observation et une analyse plus poussées pour déterminer leur nature.

Donc, balançoires et manèges. Adieu Vulcain, bonjour HD 192310 RV Signal IV et HD 146233 RV Signal III (ils trouveront probablement des noms plus accrocheurs plus tard si les exoplanètes sont confirmées).

Ces résultats suggèrent qu’à mesure que nous obtenons des données de plus en plus détaillées, il est utile de revoir les découvertes anciennes et potentiellement obscures pour clarifier les signaux observés et s’assurer que nos découvertes d’exoplanètes sont aussi claires que possible. Dans le processus, nous pouvons également en apprendre beaucoup sur l’activité stellaire.

« Nous nous attendons à ce que la détection et la caractérisation des planètes analogiques de la Terre soient une tâche très difficile en raison des défis posés par les limitations d’observation, la systématique de l’instrumentation et, surtout, la diversité des étoiles elles-mêmes », écrivent les chercheurs.

«La surveillance de la vitesse radiale dédiée à haute résolution et à haute résolution permettra la caractérisation et l’atténuation potentielle des signaux de variance stellaire sur des échelles de temps allant de l’heure à l’année, ainsi que la découverte de compagnons planétaires supplémentaires actuellement inconnus.

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« Savoir comment modéliser et démoduler correctement les signaux des deux couches sera essentiel à tout effort futur visant à mesurer les masses exactes des planètes analogiques de la Terre. »

Entendre entendre.

La recherche de l’équipe a été acceptée à Le Journal Astronomique et disponible sur arXiv.

Delphine Perrault

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