Publié le 9 septembre 2022 par Marie-Eve Naud
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Lisa Dang, étudiante iREx à l’Université McGill, a présenté sa thèse à l’été 2022. Elle résume ici les projets de recherche qu’elle a menés dans le cadre de son doctorat.
Étudier les climats d’exoplanètes lointaines avec le télescope spatial Spitzer
Lisa Dan. Crédit : Ashutosh Gupta.
Pendant mon doctorat, j’ai utilisé les données du télescope spatial Spitzer de la NASA pour étudier les exoplanètes. Spitzer, un télescope qui a fonctionné entre 2003 et 2020, n’a pas été conçu spécifiquement pour étudier les exoplanètes. Cependant, parce qu’il travaille dans l’infrarouge, là où les planètes sont les plus brillantes, il a permis de mieux les connaître et de réaliser plusieurs premières dans notre domaine.
C’est grâce à Spitzer que les astronomes ont pu pour la première fois observer une exoplanète lors de son voyage autour de son étoile et obtenir ce qu’on appelle courbe de phase. Cette courbe de phase, qui montre la luminosité de la planète lorsque différentes parties de sa surface sont exposées, nous permet de déduire la présence d’une atmosphère et d’étudier comment la température varie avec la longitude.Au cours de mes recherches, j’ai pu en apprendre davantage sur le climat de plusieurs exoplanètes en étudiant leur courbe de phase. Le premier, CoRoT-2b, est un jeune Jupiter chaud qui a un orbite tour, c’est-à-dire que sa distance à son étoile est approximativement constante. Le second, XO-3b, est un Jupiter chaud massif qui a une orbite excentrique de sorte que sa distance à son étoile varie considérablement. La troisième, 55 Cancri e, est une planète rocheuse très proche de son étoile, sa surface est donc probablement recouverte de lave.
Représentation d’artiste de l’exoplanète 55 Cancri e étudiée par Lisa Dang lors de ses études supérieures. Crédit : ESA/Hubble.
En étudiant les courbes de phase que j’ai obtenues pour CoRoT-2b, XO-3b et 55 Cancri e, je me suis rendu compte que le climat d’une exoplanète proche de son étoile ne peut s’expliquer uniquement par sa position actuelle autour de celle-ci. Ce qui est intéressant dans ce résultat, c’est que nos observations pourraient nous en dire plus sur l’histoire de ces mondes brûlants. Je me suis également rendu compte qu’il n’est pas facile de déduire les caractéristiques physiques des exoplanètes grâce aux courbes de phase. D’autres observations doivent être obtenues pour connaître précisément la luminosité de la planète à différentes longueurs d’onde et ainsi éliminer les effets liés aux instruments.
Au cours de ma thèse, j’ai eu l’opportunité de m’intéresser à une autre technique de découverte et d’étude des exoplanètes, la méthode des microlentilles gravitationnelles. En effet, le même télescope spatial, Spitzer, a également été utilisé pour étudier des exoplanètes très éloignées de leur étoile, au-delà de ce qu’on appelle la ligne de glace, grâce à cette méthode.
En bref, ma thèse montre comment Spitzer a préparé le terrain pour l’étude des exoplanètes avec une nouvelle génération d’instruments et d’observatoires, et comment cet observatoire peut ouvrir la voie à de futures missions dédiées à ces étoiles.
Plus d’informations
Lisa a complété son doctorat à l’Université McGill entre 2018 et 2022 sous la direction de Nicholas Cowan de l’Université McGill. Sa thèse sera bientôt disponible.
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