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À la recherche de planètes autour de deux étoiles brillantes

Les astronomes étudient HD 166620 et HD 144579 à la recherche de planètes semblables à la Terre.

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Les astronomes étudient les étoiles HD 166620 et HD 144579 pour voir si elles ont des planètes, surtout des planètes comme la Terre. Ces étoiles font partie du projet HARPS-N, qui se concentre sur la mesure de petits déplacements dans les positions des étoiles causés par des planètes qui tournent autour. Ce déplacement, appelé vélocité radiale, peut aider les scientifiques à détecter la présence de planètes.

Le défi de l’Activité stellaire

Un gros défi dans cette recherche, c’est l’activité des étoiles elles-mêmes. Les étoiles peuvent avoir des taches et une luminosité variable, ce qui peut créer des signaux ressemblant à ceux produits par des planètes. Pour trouver des planètes avec précision, les astronomes doivent séparer ces signaux Stellaires de ceux des planètes.

L'étude

Dans cette étude, les scientifiques ont utilisé des techniques avancées pour analyser les données collectées par le télescope HARPS-N pendant plusieurs années. Ils se sont concentrés sur deux étoiles brillantes, HD 166620 et HD 144579. L’équipe visait à confirmer si ces étoiles avaient des planètes et à améliorer les méthodes utilisées pour les détecter.

La méthodologie

Les chercheurs ont utilisé une technique appelée "décorrélation du profil de ligne en domaine de longueur d'onde". Ce terme compliqué signifie simplement qu'ils ont examiné de près la lumière des étoiles pour comprendre comment elle change, ce qui leur a permis de filtrer le bruit stellaire. Ils ont aussi testé leurs découvertes par diverses méthodes, comme en divisant les ensembles de données pour s’assurer que les résultats n’étaient pas dus à du bruit aléatoire.

Résultats de HD 166620

Pour l’étoile HD 166620, qui a été surveillée de près, les astronomes n’ont pas pu trouver de signaux clairs indiquant la présence de planètes. Au lieu de ça, ils ont observé que les signaux qu’ils ont vus étaient plus probablement causés par l’activité de l’étoile elle-même plutôt que par des planètes en orbite. Ils ont noté que l’étoile semblait être dans une phase moins active, ce qui peut rendre plus difficile la détection de petites planètes.

Résultats de HD 144579

La deuxième étoile, HD 144579, a révélé quelques signaux intéressants à deux périodes différentes d’environ 7,39 jours et 284,13 jours. Cependant, les scientifiques sont restés prudents. Ils soupçonnaient que ces signaux pouvaient être dus à des motifs d'échantillonnage ou à du bruit aléatoire plutôt qu'à de vraies planètes. D'autres tests ont montré qu'il n'y avait pas de signaux cohérents à travers différentes observations, menant à la conclusion que ces signaux n'étaient probablement pas des indicateurs fiables de l'existence de planètes.

Limites de détection

Les chercheurs ont établi des limites de détection, qui aident à définir les plus petites planètes qu'ils pourraient éventuellement détecter lors de futures observations. Ils ont trouvé que leurs méthodes leur permettaient de chercher des planètes jusqu'à environ 54 cm/s dans les mesures de vélocité radiale. Bien que ce soit un développement prometteur, cela nécessite encore une vérification supplémentaire pour s'assurer que de vrais signaux sont détectés.

Importance de la gestion de l’activité stellaire

Une des percées clés de cette étude a été de gérer les signaux d’activité des deux étoiles. En mettant en œuvre leurs techniques de décorrélation efficacement, ils ont pu mieux isoler les signaux planétaires potentiels. Cela a souligné l'importance de distinguer les signaux causés par les étoiles de ceux causés par les planètes.

Directions futures

Pour l’avenir, les chercheurs suggèrent que le perfectionnement continu de leurs techniques sera essentiel. Ils prévoient d’explorer davantage l’activité stellaire et comment cela peut influencer la détection des planètes. La capacité de détecter des planètes semblables à la Terre est cruciale dans la quête continue pour trouver de nouveaux mondes en dehors de notre système solaire.

Conclusion

En gros, l'étude des étoiles HD 166620 et HD 144579 représente un grand pas dans la recherche des exoplanètes. Bien qu'aucune preuve ferme de planètes n’ait été trouvée cette fois-ci, les techniques avancées utilisées ont amélioré les chances pour la recherche future. Alors que les astronomes continuent de peaufiner leurs méthodes, l'espoir est de trouver un jour une petite planète similaire à la Terre tournant autour d'une étoile dans un avenir proche.

Source originale

Titre: Sub-m s$^{-1}$ upper limits from a deep HARPS-N radial-velocity search for planets orbiting HD 166620 and HD 144579

Résumé: Minimising the impact of stellar variability in Radial Velocity (RV) measurements is a critical challenge in achieving the 10 cm s$^{-1}$ precision needed to hunt for Earth twins. Since 2012, a dedicated programme has been underway with HARPS-N, to conduct a blind RV Rocky Planets Search (RPS) around bright stars in the Northern Hemisphere. Here we describe the results of a comprehensive search for planetary systems in two RPS targets, HD 166620 and HD 144579. Using wavelength-domain line-profile decorrelation vectors to mitigate the stellar activity and performing a deep search for planetary reflex motions using a trans-dimensional nested sampler, we found no significant planetary signals in the data sets of either of the stars. We validated the results via data-splitting and injection recovery tests. Additionally, we obtained the 95th percentile detection limits on the HARPS-N RVs. We found that the likelihood of finding a low-mass planet increases noticeably across a wide period range when the inherent stellar variability is corrected for using scalpels U-vectors. We are able to detect planet signals with $M\sin i \leq 1$ M$_\oplus$ for orbital periods shorter than 10 days. We demonstrate that with our decorrelation technique, we are able to detect signals as low as 54 cm s$^{-1}$, which brings us closer to the calibration limit of 50 cm s$^{-1}$ demonstrated by HARPS-N. Therefore, we show that we can push down towards the RV precision required to find Earth analogues using high-precision radial velocity data with novel data-analysis techniques.

Auteurs: Ancy Anna John, Andrew Collier Cameron, João P. Faria, Annelies Mortier, Thomas G. Wilson, HARPS-N team

Dernière mise à jour: 2023-08-02 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2308.01348

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2308.01348

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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