Comment un "score planète" a aidé la NASA à identifier 1 284 nouveaux exoplanètes en un seul coup

Avant mardi, les théories sur l’annonce de la découverte par la NASA ne manquaient pas. (Divulgation complète: j’étais responsable d’une bonne part de cette spéculation.) Mardi, nous avons découvert exactement quelle était la grande nouvelle: des scientifiques de la NASA venaient de confirmer l’identité de 1 284 nouvelles exoplanètes dans l’univers, y compris neuf planètes pouvant potentiellement être habitable à la vie.

C’est une annonce qui a déjà incité des scientifiques et des individus ordinaires du monde entier à se demander si nous pourrions vraiment trouver la vie extraterrestre suffisamment tôt.Mais la nouvelle étude soulève une question intéressante: qu'est-ce qui a changé entre ces dernières années et maintenant qui a permis aux scientifiques d'identifier autant de nouvelles exoplanètes en même temps? Est-ce que toutes ces planètes sont apparues en même temps? Avons-nous développé une meilleure technologie? Le télescope spatial Kepler s'est-il miraculeusement amélioré (après une panne presque bizarre)? Ce qui donne?

La réponse: tout se résume à une nouvelle méthode de validation des candidats exoplanètes qui fournit «Calculs de probabilité de faux positifs astrophysiques» pour de tels objets, selon un nouvel article publié dans le dernier numéro de Le journal astrophysique. Fondamentalement, la nouvelle méthode attribue à chaque objet trouvé par Kepler un numéro qui détermine la probabilité que cet objet soit une exoplanète et non un «imposteur». Appelez-le un score de planète. Plus le nombre est élevé, plus il y a de chances que ce soit une planète.

La nouvelle méthode ne permet à un objet de passer de la catégorie «candidat» à «exoplanète» que si les chercheurs de Kepler peuvent le dire avec une fiabilité de 99% ou plus.

Nous devrions ralentir à ce stade et exposer exactement Comment les astronomes trouvent et évaluent les exoplanètes potentielles. Fondamentalement, à travers Kepler et quelques autres instruments, les scientifiques fixent les étoiles lointaines et mesurent la luminosité de la lumière émise par ces boules d’énergie ardente. Quand une étoile a une planète en orbite, sa luminosité diminuera à mesure que cette planète passera devant elle par rapport au télescope que nous utilisons pour l'observer (un exemple récent, même s'il est petit, est Mercure passant devant le soleil). Tant que cette atténuation n’est pas simplement une erreur technique, c’est un signe que quelque chose passe par le voisinage. Une gradation constante se produisant régulièrement au fil du temps est une preuve supplémentaire qu'il pourrait s'agir d'une planète.

Dans le passé, les scientifiques devaient étudier les valeurs de luminosité et évaluer différentes données pouvant être obtenues, telles que l'observation de la vitesse radio ou l'imagerie haute résolution. Malheureusement, ce genre de travail prend énormément de temps et nous n’avons pas toujours les ressources pour trouver ce dont nous avons besoin.

Donc, de nos jours, nous nous tournons vers les ordinateurs pour obtenir de l'aide. Timothy Morton, un chercheur de Princeton qui étudie les exoplanètes, a mis au point une nouvelle méthode de validation des exoplanètes associant des observations antérieures d'exoplanètes. et les mesures de luminosité actuelles rassemblées par les scientifiques avec Kepler.

Il existe deux types de simulations. La première examine comment la gradation se compare à celle des exoplanètes et objets imposteurs connus. La seconde va plus loin et en déduit si l'atténuation est un indicateur du comportement des exoplanètes, étant donné ce que nous avons déjà sur la façon dont les exoplanètes sont distribuées et disposées autour de la Voie Lactée.

Les deux simulations servent à déterminer la probabilité statistique que l'objet en question est une exoplanète. C’est un moyen plus rapide de faire ce travail - et à tous points de vue, c’est encore plus précis. En fait, cette méthode est en fait utilisée pour vérifier les exoplanètes précédemment confirmées et déterminer s’il s’agit effectivement de faux positifs.

Ceci est crucial pour l'orientation de la recherche future sur les exoplanètes. Le travail accompli depuis le lancement de Kepler en 2009 a été énorme, illustrant à quel point de nombreux autres mondes existent dans l’univers - et il a donné aux humains une quantité incroyable d’espoir de trouver une autre planète habitable, voire une vie extraterrestre.

La NASA se prépare déjà à lancer le satellite Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) à la fin de 2017 et le télescope spatial James Webb en 2018. Les deux pays joueront un rôle essentiel dans les enquêtes sur les exoplanètes en acquérant beaucoup plus de données que nous n’avons jamais traitées. Le modèle de Morton aidera nos scientifiques sur le terrain à passer au crible ces données et à identifier des exoplanètes potentiellement habitables plus rapidement que prévu.