Au cas où certains ne l'auraient pas remarqué (et tant pis pour ceux qui travaillent), c'est les vacances. Alors, on en profite. Pour faire quoi? Et bien, nous reposer, dorer au Soleil, et parfois (ça nous arrive) travailler. Alors pour cette semaine, la dernière option n'a pas été très prisée. On a certes fait une observation, mais on traine pour traiter les données. Sinon, retour des Canaries, ou j'ai appris plein de belle choses. Notamment, j'ai visité l'IAC (Institut d'Astrophysique des Canaries, a mettre en espagnol), ou j'ai pu observer le travail des ingénieurs (surtout) et de quelques chercheur (du moins, pour la partie visitée). J'en ai également profité pour étudier l'autre observatoire des Canaries (sans le visiter), qui se situe à La Palma, une autre île. Pendant le séjour à eu lieu sur ce site (en grande pompe et en présence du roi) l'inauguration du plus grand télescope du monde (rien que ça). Alors j'ai pus voir plein de schémas et autre représentations du télescope, et certes, il est immense.

A part ça, j'ai pus gouter aux joies du travail en haute altitude. Au télescope, il y avait même un tract sur les dangers de ce boulot, les limites à observer et cetera. Très intéressant. Quand tu passe une journée à l'observatoire sans y être habitué, le soir, tu dors bien. De même, quand je me suis amusé à monter en haut du Teide (le volcan local culminant à 3718m), même si tu prends le téléphérique et tout le reste, les 200 derniers mètres que tu fais à pied, tu les sens passer. Finalement, ces vacances aux Canaries furent aussi divertissantes qu'instructrices. De notre coté, il faut que l'on se mette au travail un peu plus, mais les vacances d'été avant d'entrer en prépa sont sacrée, ne n'oublions pas. Elles sont le dernier moment ou tu peux réellement te reposer avant un bon bout de temps.

    N'ayant pas beaucoup avancé la première semaine de juillet, c'est seulement maintenant que je poste de nouveau un article. Sauf que pour le coup, on a fait pas mal de chose à relater. Tout d'abord, coté maquette, nous avons récupéré le matériel nécessaire et pourrons ainsi rapidement la construire. Ensuite, deux séances d'observations du ciel sont prévues cette semaine. Espérons que la météo ne gâche rien et que cette entreprise sera couronnée de succès. Enfin, au moment même ou j'écris ces lignes, je me situe aux Canaries, au 5em étage de l'observatoire THEMIS.

    Et oui, tant qu'à faire, voyons les choses en grand. J'ai ainsi appris que l'observatoire n'était pas seul, perdu au sommet de son volcan. C'est un véritable petit complexe d'astronomie qui est installé ici. Et pas seulement espagnol. Ainsi, THEMIS, un projet français, côtoie des projets allemand et espagnol, sans parler de ceux directement sous la houlette de l'ESA. Entre autre, détail fort intéressant, un petit télescope dirigé par une équipe de l'université de Postdam s'occupe de l'observation des exoplanètes. Parlant plus l'allemand que l'espagnol, ce serait intéressant de voir si je peux aller y faire un tour.

    Le plus intéressant aux Canaries est que le ciel est légèrement différent de chez nous. Etant presque au niveau des tropiques, l'étoile polaire est plus proche de l'horizon et donc les constellations sont déplacées par rapport à nos habitudes. Heureusement, les scientifiques connaissent bien leur ciel tropical et peuvent m'aider à me repérer en cas de besoin.

    Comme à THEMIS, on étudie le Soleil, je vais un peu parler des étoiles. Il est primordial de bien les connaitre pour savoir si la vie est possible sur un exoplanète. Ainsi, la sismologie stellaire est un secteur en pleine expansion. Le satellite CoRoT, spécialisé dans la recherche des exoplanètes, était à l'origine un projet de sismologie stellaire. Il a été adapté pour pouvoir également observer les exoplanètes en cours de route, car ces dernières venaient d'être observées. On se sert beaucoup du Soleil comme modèle de référence pour comprendre la structure interne des étoiles, mais on se rend maintenant compte que même dans ce domaine, il y a une grande diversité. Il est donc plus dur de comprendre les entrailles d'une étoile différente du Soleil.

Jérémy Dargent

Désolé de briser les rêves de ceux qui fantasment sur le soleil du midi, ici aussi, le temps peut être pourri, même en été. On aura chaud, mais on aura la pluie. Ces dernier temps, le climat semble tenir absolument à nous narguer: pas un nuage le matin, et pas un morceau de ciel bleu le soir. On aurait préféré l'inverse, on aurait pu faire nos mesures. C'est donc reporté.

Sinon, on a voulu refaire la maquette, hier. Pour l'assombrissement centre-bord, on a testé pas mal de truc (colorant, lait, ...etc) mais tous diffusait uniformément, ce qui ne faisait pas notre affaire. Ce sera donc une DEL qui fera l'assombrissement. On a aussi parlé des panneaux. On commence à réunir des images et on verra pour le faire sans doute en Août.

Alors n'ayant pas d'idée particulière aujourd'hui, je vais parler de l'évolution de notre modèle mathématique servant à décrire une courbe de transit. Au tout début, nous avions présupposé une étoile avec une luminosité uniforme et la planète passant au centre. Grace à des formule pas plus compliquée que celles de trigonométrie et des formule d'aires d'arc de cercle (et un peu Pythagore), nous avons obtenu un premier modèle, découpant le transit en deux formules. Celui ci collait très bien à nos résultat en laboratoire, mais lorsque nous l'avons comparé à une vrai courbe de lumière, ça ne collait plus du tout: trop anguleux et une mauvaise profondeur de la courbe de lumière. Nous avons donc cherché à amélioré notre modèle.

Pour cela, nous avons du y inclure deux facteurs que nous avions supposé négligeable précédemment: l'assombrissement entre le centre et le bord de l'étoile, et le paramètre d'impact, c'est à dire le facteur à appliquer en fonction de l'éloignement de la trajectoire de la planète au centre de l'étoile (de 0 à 1, 0 si la planète passe au centre et 1 si elle passe sur le bord de l'étoile). Pour le paramètre d'impact, ce fut fait rapidement et sans problème. Nous avons simplement modifié un paramètre (l'éloignement entre les centres de l'étoile et de la planète) afin de lui donner une valeur minimale, grâce à Pythagore. Pour l'assombrissement centre bord, ce fut autre chose. Nous avons trouvé une loi d'assombrissement centre-bord et l'avons inclue à notre modèle. Quelques problèmes se posèrent, mais nous réussîmes finalement. Seulement, nous n'étions toujours pas satisfaits. Si la courbe correspondait mieux, la pente était toujours loin de ce que l'on attendait.

On a alors compris d'ou venait le problème. Ce modèle donnait un assombrissement dans un repère cartésien, alors que nous voulions un assombrissement polaire ayant pour centre celui de l'étoile.  C'est alors que nous entendîmes parler des intégrales (que nous avons d'ailleurs commencé à étudier juste après le début de la mise en place de ce modèle). Nous avons donc créé un modèle grâce à elles, découpant également le transit en deux formules, mais pour des raisons différentes. Ce second modèle fut testé et donnait une courbe très prometteuse. Quand nous l'avons comparé à une vrai courbe d'exoplanète, ce dernier modèle s'es avéré excellent. Nous l'avons donc définitivement adopté.

La mise en place d'un modèle mathématique a été une des parties les plus ardues de notre travail. Il s'agit, après l'observation d'un exoplanète, de la partie la plus importante, car elle permet de confirmer comment un exoplanète passe devant son étoile (même si ça peut paraitre évident) et d'en déduire un nombre impressionnant d'informations.

Jérémy Dargent

Cela fait bien longtemps que ce blog a été mis en route mais le bac étant (ou plutôt était) là, je devais travailler, encore toutes mes excuses...

Mais pourquoi me suis-je décidée venir écrire? Et bien mes acolytes et moi, par "mes acolytes" (j'entends arnaud et jérémy) sommes allés à une nuit étoilée qui se déroulait Caussole. Qui d'ailleurs était vraiment très bien. Nous avons assistéé à deux conférences, l'une parlait d'une potentielle vie dans l'univers et l'autre sur la relativité. Ensuite nous avons pu voir un téléscope schmidt et un tir de laser sur un satellite... Nous avons ri et nous nous sommes instruits..

Pour en revenir à ma motivation d'enfin écrire, elle est simple, en effet avant hier soir, arnaud me dit "élodie tu devrais aller jeter un coup d'oeil sur le blog, ça devrais t'intéresser" et en effet !!! Jérémy comment a tu oser !!! Oui, je suis pessimiste, enfin un peu ..

Et puisque je suis ici, autant continuer, lorsque nous étions au concours C.Genial, j'ai raconté à arnaud, jérémy et Mr.Martin un des rêves que j'avais fait (n'allez pas vous imaginer que je suis bavarde), et j'avais révé que le sujet de physique du bac serais les exoplanètes, et bien autant vous dire que j'ai ris lorsque j'ai ouvert la copie du bac (au début c'était un bon rire mais après voyant mon manque de temps j'ai plutôt ris jaune, mais bon ...)

Maintenant que les épreuves du bac sont passées tous le monde est à fond !!! Et demain RDV avec mes adorables collègues !!! (euh... faut pas pousser mémé...) mais non ils sont géniaux !!! C'est super de vivre une aventure avec des gens supers, même si ils me crient dessus, ou l'inverse...

Elodie Aubanel

Vous vous demandez pourquoi mon dernier message est bleu? Et bien sachez que vous n'êtes pas les seuls à vous le demander...

Jérémy

Le bac appartient enfin au passé, pour nous autre série S. Plus que les résultats le 7 juillet, mais je ne pense pas que quiconque ici ne le rate (quoiqu'Elodie et son pessimisme légendaire pourrait dire le contraire). Maintenant, il ne nous reste plus qu'à définir une date pour les observations que l'on espère proche. Seulement, le temps ne semble pas d'accord. Alors qu'avant le bac, on avait un ciel diaphane, les nuages arrivent un peu. Espérons qu'ils resteront peu nombreux et ne gêneront pas nos observations. Si tout ce passe bien, on aura fait une observation d'ici une semaine. Autant profiter du temps que nous donne les vacances.

Tout à l'heure, j'ai lu un magazine qui parlait de différentes originalités cosmiques. Parmi elles, il y avait les "bolides de l'espace". Ces étoiles sont des astres ayant atteint une telle vitesse qu'ils échappent à l'attraction de la galaxie. Cela m'a fait penser qu'il existait également des exoplanètes sans étoiles et se déplaçant à des vitesses faramineuses. En effet, imaginons que la planète ai été arraché à sont orbite. Cela peut être en raison de l'explosion de son étoile (radical) ou du passage à proximité d'un objet céleste ayant arraché la planète à son orbite. Des objets capable de faire cela sont rares, mais existent. Ce sont principalement des trous noirs. Ce qui se passe alors est que l'étoile est généralement absorbée par le trou noir. La planète, utilisant la force de gravité de l'étoile comme une fronde, est alors propulsée à des vitesses incroyables à travers le cosmos.

Cette particularité n’est pas la seule. Il existe des planètes à la densité extrêmement faible. Pour exemple, certaines on une densité proche de celle du liège. D'autre sont extrêmement grosse et pourtant plus proche de leur étoile que ne l'est Mercure. A de telles distances de leur étoile, elles ne devraient même pas pouvoir conserver leurs couches supérieures et se transformeraient en torche à la première éruption stellaire. En bref, l'univers devient tout de suite plus passionnant que les quelques point lumineux étrange qu'on peut voir la nuit au dessus de nos têtes.

Bon, on s'écarte progressivement du sujet, là. Si vous n'avez pas de question (et si Arnaud ne me remet pas dans le droit chemin) on va pouvoir aborder d'autres sujet d'astronomie, tous plus passionnant les uns que les autres (si un sujet en particulier vous intéresse, dîtes-le)

PS: Cette fois, j'ai décidé de faire un effort pour l'orthographe, à noter.

Jérémy Dargent

La réponse est définitivement non. Enfin, ça dépend pour qui. La méthode des transits est la plus accessible aux amateur, mais non la plus efficace, ni celle qui donne le plus de données du fait de certaines contrainte.

La méthode la plus efficace est celle de l'effet Doppler. Elle à découvert plus des trois quarts des planètes. Son fonctionnement? On fixe une étoile et on regarde son spectre de lumière. Si celui ci est immobile, pas de planète. Si celui-ci bouge un tout petit peu, on peut envisager la présence d'une planète, après vérification, cela s'entend. Dur à imaginer? Et bien prenons un autre exemple. Imaginez vous dans la rue en bas de chez vous, quand une ambulance déboule, girofare allumés. Le bruit vous semblera de plus en plus aigu à mesure qu'elle se rapproche et de plus en plus grave à mesure qu'elle séloigne. La faute revient aux longueurs d'ondes, qui seront plus serré quand l'ambulance est proche de vous. Ce même phénomène existe avec la lumière. Celle ci tendra plus vers le bleu ou le rouge en fonction de la position de la planète. C'est avec cette méthode que l'équipe franco-suisse de Michel Mayor et Didier Queloz ont officielement découvert la première exoplanète. Elle ne donne néanmoins le rayon de la planète qu'en fonction de l'inclinaison du système

La méthode qui donne le plus de donnée s'apelle l'interférométrie. Cependant, le nombre actuel d'exoplanète découvertes avec cette méthode est d'exactement... zéro. Cette méthode exige une technologie extrémement précise qui a empéché de mettre en oeuvre les projets la concernant. Le projet Darwin qui devait se lancer est actuellement en cours d'abandon, faute de fonds pour le continuer. La méthode utilisé est ici de pointer une étoile avec minimum deux téléscope et envoyer les faisceaux dans un interféromètre qui les fera se recontrer en opposition de phase. Oula que de mots compliqué, dirais certain de mes amis. Cette action permet d'annuler les rayon de l'étoile pointé. En faisant ainsi, on annule la lumière de l'étoile, mais pas de la planète... ou des planètes. Meiux encore, cette méthode permet de reconstituer les orbite des planète, ainsi que leur rayon, leur demi-grand axe, et même de determiner avec une précision inégalé leur atmosphère. Doublé à la méthode d'effet Doppler, elle donne toute les caractéristique du système. Le rêve... sauf qu'elle requirent une précision diabolique (de l'ordre du nanomètre) et l'usage de technologie qui n'ont encore jamais étaient testés. En braf, ça coute une fortune et comporte de nombreux risque. C'est pourquoi le projet Darwin qui prévoyé de placer six téléscope et un interféromète en orbite, avec une précision de l'ordre du nanomètre, n'a jamais été envoyé et ne le sera sans doute jamais.

Voilà, pour ceux qui ont eu le courage de lire cela. Souhaitez nous bonne chance pour le bac que l'on passe en ce moment (ce matin, c'était philosophie). Si vous avez la moindre question, vous génez pas, et on vous répondra (ce serait même parfait, on aurait un sujet sur quoi partir).

Jérémy Dargent

    Passons maintenant aux choses sérieuses : comment détecte t-on une exo-planète ? Il existe beaucoup de techniques parmi lesquelles la méthode des vitesses radiales (ou effet doppler), l'astrométrie, les lentilles gravitationnelles... Certaines sont encore à l'état de théorie comme l'interférométrie, d'autres ont largement fait leurs preuves.
    Mais pourquoi autant de techniques ? Ne peut-on donc pointer son télescope sur une étoile et observer les exo-planètes autour de celle-ci ? Le gros hic c'est que la luminosité d'une étoile est de 100 (pour des planètes type Jupiter) à 10 000 (pour des planètes telluriques comme la Terre) fois plus forte que celle de la planète. De plus à cette distance la planète se trouve à un angle apparent de quelques secondes d'arc de son étoile ( 1 seconde d'arc = 1/3600 de degré).
    C'est pour cela que la détection directe commence seulement à porter ses fruits mais seulement avec des planètes massives et éloignées ( 50 fois la distance Terre-Soleil ou Unité -Astronomique) de leur étoile (par ailleurs de luminosité faible).

La méthode des vitesses radiales est la méthode la plus utilisée car elle détecte les oscillations de l'étoile due à l'influence gravitationnelle de la planète sur l'étoile. Les trois quarts des étoiles détectées le sont grâce à l'effet doppler.

Arnaud de Richecour

Comment capter un clin d'oeil cosmique ?

Et oui, on a beau apprécier la physique, on n'en demeure pas moins des étudiants, avec le bac dans deux semaines. Et tout les ennuis qui vont avec: révisions, boulot (peu être aussi un peu de stress)... Et dans le même temps, on doit se farcir une jolie traduction d'un dossier de 25 pages, qu'on doit en plus réduire. C'est pas une vie, je vous dit.

Enfin bon, on a quand même un peu de temps à perdre, nous direz vous, car non content de réviser, de confirmer nos dossier pour la suite des étude et préparer notre dossier et nos inscription pour EUCYS, on arrive encore à penser comment améliorer notre maquette. Et oui, notre cher maquettes qui n'a jamais failli à son objectif de toujours planter au mauvais moment va connaître un changement en profondeur, afin de modéliser au mieux le passage d'un exoplanètes. Objectif: modéliser l'assombrissement centre-bord.

Pour l'anecdote, nous sommes passé, entre les Olympiades Physique France et le concours C.Génial devant trois jury différents. Et bien pas une fois cela s'es déroulé sans probème: 1ere fois, maquette qui marche pas. 3em, pareil. 2em, c'est la souris qui nous lache. Enfin, au concours C.Génial, la maquette qui marchait bine au début a décidé que désormais, il lui fallait plus de tension. Résultat, soir la "planète tournait trop vite, soit elle tournait pas. Afin d'éviter de détruire notre pauvre globe contre les paroi de la maquette, nous avons choisi la seconde otpion.

Enfin, tout est bien qui a bien fini, vu que malgré cela, nous sommes toujours là. Pour s'assurer que notre maquette ne nous pose plus problèle à EUCYS, on a décidé de la prendre et parti et de lui expliquer gentiment de plus recommencer. Et surtout de la revoir, notamment le moteur qui faisait tourner la planète. Ensuite, Espérons qu'elle comprenne notre détresse et consente à se faire gentille.

Jérémy Dargent

Après être passé devant le jury, personne dans le groupe ne pensait sérieusement avoir le premier prix. Il faut dire que l'ambiance différait un peu de ce que nous avions connu lors des Olympiades de Physiques. Cependant, nous avons obtenu notre pass pour aller au concours EUCYS pour notre projet sur les exoplanètes.

Alors certains voudront sans doute savoir pourquoi ce thème. Pourquoi l'astrophysique? Et bien à cela, je répondrait : la nuit, n'avez-vous jamais levé les yeux au ciel ? N'avez-vous jamais été émerveillé par la beauté des étoiles? Ce ciel nocturne, dans les grandes villes, on ne le voit presque plus, tant il est caché derrière le bouclier de lumière qui nous protège contre cette immensité qui tantôt passionne, tantôt effraie. Et qui ne s'est jamais posé la question d'une possible vie ailleurs? Car si la vie existe ailleurs que sur notre Terre, ridiculement petite au vue de l'immensité de l'Univers, ce sera naturellement sur ces planète lointaines.

Voilà pourquoi notre travail s'est porté sur l'espace et les exoplanètes. Nous avons choisi de nous intéresser à la méthode des transits, sur conseil de notre professeur, pour une raison bien simple: c'est (ou du moins, c'était jusqu'à il y a peu) la seule méthode de détection d'exoplanète accessible aux amateurs.

La recette du succès est ensuite assez simple : un peu de passion, pas mal de travail et beaucoup d'enthousiasme.

Jérémy Dargent