Les exoplanètes s'accumulent, et avec des milliers à étudier, les ressources des scientifiques ne peuvent pas suivre.
(Image: © NASA)
Comme constat mondes extraterrestres est devenu plus facile, apprendre chaque détail que les scientifiques peuvent est devenu, peut-être de façon surprenante, une perte de temps précieux pour les instruments et les ordinateurs.
À ce jour, les scientifiques ont découvert 4 104 exoplanètes confirmées. Mais pour chaque planète confirmée que les astronomes clouent, il y a des poignées de planètes dans les données, des chuchotements dans les données qui pourraient provenir du hoquet des étoiles ou des paires d'étoiles dansant ou des étoiles potentielles qui n'ont pas tout à fait fait la coupe. Et les scientifiques n'ont plus les ressources pour analyser la crise d'identité potentielle de chaque planète.
"C'est arrivé au point que nous avons tellement de choix à partir de maintenant - il y a tellement des candidats passionnants venant en ce que nous n'avons en fait pas à examiner chacun d'eux et de confirmer chacun d'eux ", Jessie Christiansen, un astronome à Caltech et Exoplanet Science Institute de la NASA, a déclaré à Space.com." Vous devez vraiment établir des priorités, vous devez regardez cette liste de planètes qui sortent et dites: "OK, laquelle pensons-nous vraiment que nous allons apprendre le plus?" "
Confirmer correctement une exoplanète est un processus laborieux qui nécessite que les scientifiques déterminent à la fois la taille et la masse de l'objet pour exclure d'autres phénomènes se faisant passer pour une planète. Ces observations utilisent des instruments forte demande des scientifiques étudier une multitude de phénomènes.
Et le processus de confirmation peut prendre beaucoup de temps. Dans des situations particulièrement noueuses, a déclaré Christiansen, cela peut s'étendre jusqu'à un an. "Certains de ces candidats sur la planète, vraiment, si cela vous attrape, si cela devient votre truc que vous essayez de résoudre", a-t-elle dit, "vous pouvez vous enfoncer tout le temps dans ces choses."
Mais il existe deux façons différentes de en savoir plus sur les exoplanètes. Une approche zoome sur des planètes individuelles pour en apprendre le plus possible - si elle est rocheuse ou gazeuse, si elle a une atmosphère et à quoi ressemble cette atmosphère, comment elle est devenue telle qu'elle est. Mais on ne peut répondre à ces questions que sur les planètes en orbite autour d'étoiles particulièrement brillantes; sinon, les scientifiques ne peuvent pas obtenir suffisamment de données.
La deuxième approche examine la diversité des planètes à travers l'univers en tant que population. "La mission Kepler s'intéressait aux statistiques", a expliqué Christiansen. "Le but était d'obtenir des milliers de planètes dans nos seaux et de dire:" OK, celle-ci est la plus courante, celle-ci est la suivante la plus courante et ce genre de chose. ""
C’est précisément ce que Télescope spatial Kepler a fait entre 2009 et 2018 au cours de ses deux missions distinctes, appelées Kepler et K2, trouver plus de 2500 exoplanètes confirmées. Cette abondance de richesses a provoqué un changement dans la mentalité des scientifiques, a déclaré Christiansen, alors que les mondes individuels devenaient moins uniques.
"Si c'est le 80e Jupiter chaud cela a été trouvé et nous n'avons aucune raison de croire que ce sera différent des 79 qui l'ont précédé, "a-t-elle dit," allons-nous vraiment l'examiner de la même manière que nous avons examiné les 79 premiers? "
Et donc, alors que les découvertes de Kepler s'accumulaient, les scientifiques ont introduit une nouvelle technique d'évaluation des planètes potentielles, appelée validation. Avec des observations plus faciles à acquérir, les astronomes exécutent un modèle statistique évaluant la probabilité d'explications non planétaires pour les données qu'ils ont acquises; en dessous d'un certain seuil, c'est assez bon pour les scientifiques axés sur l'étude des populations d'exoplanètes.
"Il y a eu cette révolution sur le terrain dans notre façon de penser, c'est-à-dire que nous n'avons pas à confirmer chacun d'eux, nous pouvons les valider", a déclaré Christiansen. "Donc, vous croyez que c'est une planète, statistiquement, mais vous ne l'avez pas mesuré la masse. C'est une sorte de bon marché - j'utilise des citations aériennes - c'est une façon peu coûteuse de confirmer les planètes. "
Mais même valider les planètes est maintenant un processus trop coûteux pour que les scientifiques des exoplanètes s'appliquent à tous les mondes potentiels. Et la rareté des ressources de confirmation de la planète auxquelles les astronomes sont confrontés ne fera que devenir un problème plus grave, a déclaré Christiansen.
En avril 2018, la NASA a lancé son nouveau satellite, le Transition d'exoplanètes Survey Satellite ou TESS. Les scientifiques s'attendent à confirmer environ 16 000 planètes repérées dans ses données - mais cela nécessite de flairer quelque part au voisinage de 100 000 à 300 000 planètes candidates et de les évaluer chacune.
"Maintenant, je dois regarder tous ces candidats et décider quels sont ceux que je veux même confirmer", a déclaré Christiansen, qui a dit qu'elle était excitée par la générosité des exoplanètes, malgré la hiérarchisation stricte qu'elle exige. "Je chasse des planètes depuis 2004 - 15 ans - et beaucoup de scientifiques chassent depuis encore plus longtemps. Et c'est la première fois que je m'assieds vraiment et je me dis:" Wow. Ça ne vaut pas la peine de faire cela, juste en termes de temps. ""
Et l'embarras des richesses ne fera que continuer, a-t-elle dit. Le prochain chercheur d'exoplanètes de la NASA, le Télescope infrarouge à champ large (WFIRST), pourrait permettre aux scientifiques de découvrir 100 000 exoplanètes confirmées - ce qui signifie encore plus de centaines de milliers de candidats à évaluer.
"Je pense que trouver de nouveaux moyens statistiques pour y faire face sera encore plus important à l'avenir", a déclaré Christiansen. "Nous avons plus de planètes que nous n'avons de ressources, mais cela ne fera qu'empirer et bien pire, comme, exponentiellement pour la prochaine décennie."
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