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Antarctica Search for Transiting Extrasolar Planets

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Résumé du projet

Une recherche depuis l’antarctique d’exoplanètes en transit

par Yan Fantei-Caujolle - 19 avril 2007

Un domaine de recherche nouveau est apparu avec la découverte des planètes extrasolaires. Bien qu’ardue, la méthode de détection de ces planètes lorsqu’elles transitent devant leur étoile est très profitable, car combinée avec des mesures par vitesses radiales, elle permet d’obtenir le rayon et la masse de ces objets, et donc une idée de leur composition. La France, pourtant au premier plan de la mission COROT, est curieusement relativement absente de la recherche d’exoplanètes par transit depuis le sol. Or, avec le Dôme C, nous disposons d’un site exceptionnel, à la fois par la durée de la nuit, et par ses conditions photométriques -encore à tester- mais extrêmement prometteuses. Le Dôme C est probablement de loin le meilleur site sur Terre pour la détection et la caractérisation de planètes extrasolaires par transits.

 
 

Les études théoriques que nous avons menées ont permis d’établir 2 limitations cruciales à la détection de planètes par transit : 1/ La couverture temporelle limitée aux latitudes moyennes par l’effet jour-nuit, et par la météorologie du site ; 2/ Des « effets systématiques » liés aux interactions entre des phénomènes extérieurs (variations de température, d’humidité, de masse d’air...) et l’instrument, avec des périodes caractéristiques de plusieurs heures. Ces effets systématiques sont très mal connus et nécessitent un projet précurseur avant d’envisager un projet de détection massive de planètes en transit.

 

Notant que les caractéristiques actuelles du Dôme C tenant compte des mesures hivernales faites par le LUAN sont très encourageantes à la fois pour ce qui concerne les points 1/ et 2/, nous proposons un projet simple dont les buts sont, dans l’ordre d’importance :

  1. Déterminer quelles sont les limites à une photométrie précise d’un grand nombre d’étoiles au Dôme C.
  2. Si les mesures sont positives et le site est réellement compétitif avec l’espace, établir les bases d’un projet de détection massive de planètes en transit à l’horizon 2012 avec deux objectifs : (i) La découverte d’un grand nombre ( 1000) d’exoplanètes en transit et leur caractérisation ; (ii) La découverte de petites planètes, plus semblables à la Terre et dont le signal faible requiert une photométrie exceptionnelle.
  3. Rechercher la présence de planètes en transits, sur la base d’estimations indiquant qu’un projet au Dôme C pourrait être plus de dix fois plus efficace que son équivalent sur un autre site sur Terre.
  4. Analyser les données pour la variabilité stellaire et l’astérosismologie.
 
Pour cela, nous proposons de développer un télescope automatique équipé d’une caméra photométrique précise et de son système d’acquisition de données, de le tester en termes de fiabilité, stabilité et résistance au froid (-80°C), de l’installer au Dôme C, de collecter et d’analyser les données obtenues pendant l’hiver austral.