Département de Physique Nucléaire

La méthode des transits planétaires

Lorsqu'une planète passe devant son étoile, la planète bloque temporairement une petite fraction de la lumière de son étoile et produit donc une faible variation de sa luminosité qui permet de détecter la planète.
Cette méthode, dite méthode des transits, a été utilisée avec succès par d’autres télescopes spatiaux, CoRoT et Kepler. La différence est que PLATO vise, outre la détection autour d’étoiles proches, à mesurer les paramètres des planètes avec une précision jamais atteinte. C’est en effet la condition indispensable pour pouvoir déterminer la nature précise de la planète et en particulier s’il s’agit bien d’une planète rocheuse. La découverte de planètes de ce type dans la zone habitable d’étoiles similaires au Soleil c’est à dire à une distance de leur étoile où l’eau, si elle existe, peut être à l’état liquide, marquerait un jalon dans la quête de la recherche de la vie ailleurs que sur notre planète.

Pour atteindre un tel objectif, outre la méthode des transits, PLATO va utiliser une approche particulièrement originale. Elle va en effet combiner cette méthode à l’analyse des signaux sismiques de leur étoile hote. La détection de ces vibrations infimes, similaires à celles qui produisent sur Terre les tremblements de terre, permet de mesurer très précisément la masse, le rayon et l'âge des étoiles. Ces derniers sont indispensables pour déterminer la nature d’une planète. Ils aideront en plus à comprendre l'ensemble des systèmes exoplanétaires, leur diversité mais aussi leur formation et leur évolution passée et future. Enfin, parce que PLATO observera des étoiles brillantes, les propriétés de ces planètes, notamment de leur atmosphère, pourront être explorées en détails avec des télescopes au sol afin d’y chercher d’éventuels indicateurs de la présence la vie.

La France contribue, avec les laboratoires du CNRS, le CEA et le CNES, à l’électronique digitale des caméras rapides, les logiciels de vol des caméras normales et assurera les essais thermiques d’une partie des caméras et leur étalonnage. Les équipes françaises joueront aussi un rôle clé dans différents aspects du segment sol scientifique en charge de fournir le catalogue des systèmes planétaires.

Le Département d’Astrophysique (DAp)-Laboratoire AIM du CEA/Irfu contribue à la charge utile instrumentale de la mission PLATO en développant en collaboration avec l’Agence Spatiale Allemande (DLR) à Munich, l’électronique de lecture des deux caméras dites “rapides”. Cet équipement contribue au traitement à bord des données scientifiques qui permet d’analyser les images autour des étoiles à étudier. De plus, plusieurs chercheurs du DAp contribuent activement au développement de la chaine de traitement de données et à l’amélioration des mécanismes physiques des modèles d’étoiles et de planètes nécessaires à l’exploitation future des données de PLATO.  Par exemple des progrès récents ont été effectués pour mieux caractériser l’état de rotation interne des étoiles, de leur magnétisme et de la présence d'un cycle magnétique, le role de la binarité des étoiles ainsi que les interactions multiples (maréee, magnétisme, rayonnement) entre l’étoile hôte et son cortège de planètes.

Contacts CEA : Rafael Garcia, Sacha Brun, Stéphane Mathis, Christophe Cara

Voir           : - le communiqué de l'Agence Spatiale Européenne (ESA) (21 juin 217)

Voir aussi  : les actualités du laboratoire LDE3
                   (Laboratoire Dynamique des Etoiles, des (Exo)planètes et de leur Environnement)