Ce projet va vous confronter au travail que les astrophysiciens effectuent pour étudier les planètes extra-solaires par la technique de l'imagerie directe.
Pour ce faire, vous allez partir des contrastes photométriques obtenus pour une planète, déterminer les magnitudes de l'objet, et comparer ces caractéristiques à celles des naines brunes. Pourquoi les naines brunes ? Parce que ce sont de objets étudiés de façon similaire aux jeunes exoplanètes géantes et que l'on a beaucoup plus d'observations sur ces étoiles avortées.
Les données qui suivent proviennent d'un article scientifique, et d'observations par imagerie directe coronographique. Le premier tableau donne des informations sur la date des observations, les filtres utilisés (ici J, H, et M') et le contraste entre l'objet et l'étoile, en magnitude.
Dates : | Filtre | Contraste en magnitude |
---|---|---|
16/12/2011 | J | |
16/12/2011 | J | |
16/12/2011 | J | |
18/12/2011 | H | |
18/12/2011 | H | |
18/12/2011 | H | |
11/01/2012 | H | |
11/01/2012 | H | |
11/01/2012 | H | |
11/01/2012 | H | |
26/11/2012 | M' | |
26/11/2012 | M' | |
26/11/2012 | M' | |
26/11/2012 | M' |
Le second tableau, extrait du même article, vous donne des informations sur les caractéristiques de l'étoile.
Paramètres | Valeur |
---|---|
Distance depuis la Terre (pc) | |
Type spectral | A6V |
Température efficace (K) | [8052, 8036] |
Luminosité : | |
Masse (en masse solaire) |
Une base de données contenant des informations sur les naines brunes est disponible ici : DwarfArchives
Question subsidiaire : Quel type de naine brune est le plus proche de ces observations?
Les observations présentées ici consistent en des contrastes entre la planète et l'étoile. Il vous faut donc utiliser les magnitudes de l'étoile et la distance nous séparant du système pour déterminer les magnitudes de la planète.
Pour comparer la température de l'étoile et la planète il est préférable d'utiliser les flux émis par ces deux corps.
Calculer le flux observé pour l'étoile et la planète dans les bandes disponibles.
Tracer les flux émis par l'étoile et de la planète en fonction de la longueur d'onde dans les différentes bandes
Conclure sur la différence de température entre les deux corps.
La table suivante réunit des informations sur les naines brunes connues.
Couleur magnitude naines brunes
Construire un diagramme magnitude - couleur des naines brunes en utilisant l'application et en choisissant judicieusement les bandes spectrales. Placer la planète dans la diagramme.
En comparant les types spectraux (L, T) des naines brunes et leur position dans le diagramme, conclure sur le type spectral de la planète.
Référez vous à l'article de Mickael Bonnefoy et collaborateur dans Astronomy & Astrophysics en 2013 pour une étude détaillée de ce qui est demandé ici.