NIRPS, le bras rouge de HARPS
Associé aux Canadiens de l’Université de Montréal, l’observatoire de Genève va bientôt participer à la construction d’un nouvel instrument pour détecter des planètes grâce à la méthode des vitesses radiale. Le projet NIRPS (Near Infra Red Planet Searcher) entrera dans sa phase concrète avec le premier meeting réunissant tous les partenaires du 13 au 15 janvier à l’observatoire de Genève.
Impression d’artiste d’une étoile M rouge et de planète.
Cet instrument d’une qualité et d’une précision comparable à celle de HARPS est conçu pour détecter et caractériser des planètes tournant autour d’étoiles rouges et froides classées M par les astronomes. Il pourra également confirmer la présence d’une petite planète comme la Terre autour d’étoiles plus chaudes dont le signal est du même ordre de grandeur que celui du bruit de l’étoile.
L’intérêt de l’infra-rouge et des étoiles M.
Plus le rayon de l’étoile est petit et plus sa masse est faible, plus une planète, si elle existe, est facilement détectable, son influence gravitationnelle étant plus importante sur une petite étoile que sur une grande. Pour profiter de cette propriété, il faut cependant être capable d’observer dans l’infra rouge car c’est le principal domaine de rayonnement des étoiles petites et froides. Avec un spectromètre infra-rouge on peut donc avec la même précision que celle de HARPS dans le visible (1m/s) détecter des planètes de masse terrestre alors que HARPS ne peut pas identifier des planètes plus petites que Neptune( 17 fois la Terre). De plus, les étoiles M étant moins lumineuses, leur zone habitable est beaucoup plus proche qu’elle ne l’est pour une étoile du type solaire. La période orbitale des planètes dans la zone habitable des étoiles M est donc nettement moindre que celle de la Terre, quelques semaines au lieu d’une année. Enfin, selon diverses études la présence de terres dans la zone habitable des étoiles M serait de l’ordre de 40% à 45%. Facilité de détection, courte période de révolution et abondance de planètes justifient donc le transfert de technologie vers l’infra-rouge.
Pour atteindre ce but NIRPS doit toutefois répondre à certaines exigences. Il doit pouvoir assurer une précision de l’ordre de 1m/s sur la mesure des vitesses radiales pendant 10 ans au moins. Seul un spectromètre de haute résolution (85’000-100’000), alimenté par fibre, stabilisé en température et sans partie mobile peut prétendre à ce genre de résultat. Pour être efficace un tel instrument doit être installé sur un télescope dédié aux vitesses radiales et sur lequel des centaines de nuits sont disponibles. C’est pourquoi le télescope de 3.6m de la Silla au Chili est pressenti, permettant ainsi à HARPS et NIRPS de travailler ensemble.
La première lumière est prévue en 2018 comme le prévoit le « collaborative agreement » passé avec l’ESO afin d’être rapidement sur le ciel et ainsi assurer le suivi du satellite américain TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). En effet les planètes autour des étoiles M que trouvera TESS seront des cibles parmi les plus intéressantes pour une caractérisation de leur atmosphère avec le futur télescope spatial James Webb (JWST). NIRPS c’est déjà le futur qui est en marche.
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