Lorsque les astronomes détectent de nouvelles exoplanètes, ils le font généralement en utilisant l'une des deux techniques. Premièrement, il y a la fameuse technique de transit, qui recherche de légères baisses de lumière lorsqu'une planète passe devant son étoile hôte, et deuxièmement, la technique de la vitesse radiale, qui détecte le mouvement d'une étoile en raison de l'attraction gravitationnelle de sa planète.
Mais il y a ensuite la microlentille gravitationnelle, le grossissement fortuit de la lumière d'une étoile éloignée par la masse d'une étoile de premier plan et de ses planètes en raison de la distorsion dans le tissu de l'espace-temps. Bien que cette technique semble presque improbable, elle est si précise que chaque détection saute la nomination de planètes comme candidats et les vérifie immédiatement comme des mondes authentiques.
Mais sans observations de suivi, la technique de microlentille a du mal à caractériser l'étoile hôte incroyablement faible. Maintenant, une équipe d'astronomes internationaux dirigée par la candidate au doctorat Jennifer Yee de l'Ohio State University a détecté la première signature de microlentille, affectueusement appelée MOA-2013-BLG-220Lb, qui ressemble à une planète confirmée en orbite autour d'un candidat nain brun - un objet si faible car il n'est pas assez massif pour lancer la fusion nucléaire en son cœur.
La matière, peu importe sa taille, incurve le tissu de l'espace-temps. Il peut finalement agir comme une lentille en courbant la lumière de fond autour de lui et donc en agrandissant la source de fond. En microlentille, la matière intermédiaire est simplement une étoile faible ou peut-être un système planétaire.
"Au fur et à mesure que le" système de lentilles "passe devant une étoile de fond éloignée, le grossissement de cette étoile de fond change en fonction du temps", a déclaré Yee à Space Magazine. "En mesurant le grossissement changeant de l'étoile de fond, nous pouvons en apprendre davantage sur l'étoile à lentilles et peut-être si elle a ou non une planète."
Dans un système planétaire, la lumière de l'étoile de fond sera agrandie lorsque l'étoile de premier plan passe devant elle. S'il y a une planète virevoltante, il y aura une augmentation supplémentaire de la luminosité (dans une moindre mesure mais néanmoins une détection révélatrice).
Au moment où le système planétaire transite devant l'étoile de fond (et pendant de nombreuses années après), nous ne pouvons pas séparer les deux objets. Bien que la lumière de l'étoile de fond puisse être considérablement agrandie, son image est déformée car sa lumière se confond avec le système planétaire.
La signature de microlentille ne peut donc rien dire aux astronomes sur l'étoile du système de lentilles. «Cela sort de l'ordinaire», a déclaré à Space Magazine Andrew Gould, conseiller PhD et co-auteur de Yee. "Dans d'autres techniques, les gens ont définitivement détecté une étoile et ils ont du mal à détecter la planète. Mais la microlentille est tout le contraire. Nous détectons la planète très clairement, mais nous ne pouvons pas détecter l'étoile hôte. "
Cependant, la signature de microlentille révèle le bon mouvement du système de lentilles - le changement apparent de distance au fil du temps - lorsqu'il passe devant l'étoile de fond. Le mouvement correct du MOA-2013-BLG-220Lb est extrêmement élevé, cadencé à 12,5 milliarcsecondes (une distance sur le ciel qui est 2400 fois plus petite que la taille de la pleine lune) par an. C'est environ trois fois plus élevé que la moyenne.
Un mouvement approprié élevé peut être provoqué par un objet très proche et se déplaçant lentement ou un objet très éloigné se déplaçant rapidement. Comme la plupart des étoiles ont tendance à ne pas se déplacer à grande vitesse, l'équipe suppose que l'objet est relativement proche, le plaçant à une distance de 6 000 années-lumière.
Avec une distance fixe, l'équipe est également en mesure d'assumer une masse pour l'objet. Il pèse en dessous de la limite de combustion d'hydrogène et est donc considéré comme la meilleure microlentille candidate naine brune détectée.
"L'épée à double tranchant de la microlentille est qu'aucune lumière de l'étoile de l'objectif n'est requise", a déclaré Yee à Space Magazine. «D'une part, la microlentille peut trouver des planètes autour d'objets sombres ou pâles comme des naines brunes. Le revers de la médaille est qu'il est très difficile de caractériser l'étoile de l'objectif si sa lumière n'est pas détectée. "
Les astronomes devront attendre 2021 pour revoir le système de lentilles. Ce laps de temps est le temps que nous prévoyons qu'il faudra avant que la naine brune candidate se sépare sensiblement sur le ciel de l'étoile de fond. Une fois cela fait, les astronomes pourront vérifier si le candidat est vraiment un nain brun.
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