Observatoire de Paris Institut national de recherche scientifique français Univerité Pierre et Marie Curie Université Paris Diderot - Paris 7

Les objectifs scientifiques initiaux de CoRoT

vendredi 14 novembre 2014, par Annie Baglin

La « sismologie » stellaire

La sismologie stellaire est la discipline qui Ă©tudie les mouvements sismiques (aussi appelĂ©es oscillations) des Ă©toiles, pour en comprendre la structure de leurs intĂ©rieurs et les phĂ©nomènes physiques qui s’y produisent.

Ces oscillations sont des "modes propres" spĂ©cifiques de chaque Ă©toile. Ce sont les forces de pression, de Coriolis et leur propre gravitĂ© qui en sont la cause. Il s’agit donc de dĂ©tecter, de mesurer les caractĂ©ristiques de ces vibrations et de les interprĂ©ter. Ainsi, la mesure de leur frĂ©quence propre (entre 1 minute et 3 heures), de leur amplitude (quelques ppm dans l’espace de Fourier) et de leur durĂ©e de vie (quelques jours) permet d’évaluer l’état interne de l’objet : sa taille et la composition de son cĹ“ur, les limites entre zones radiative et convective ou le profil de rotation interne de l’étoile…..

Ces vibrations produisent des variations au cours du temps de l’Ă©clat des Ă©toiles. Et ce sont ces variations que CoRoT cherche Ă  observer et Ă  mesurer avec prĂ©cision.

Lorsqu’une Ă©toile brille, sa luminositĂ© varie au cours du temps ; ce sont ces variations que CoRoT mesure.
(Cliquer sur l’image pour l’animer)

Notons que ces vibrations sont les seuls signaux, avec les neutrinos, à provenir de l’intérieur même des étoiles.

CollectĂ©es en provenance d’étoiles de masse, d’âge, de composition chimique diffĂ©rente, les donnĂ©es recueillies par la mission CoRoT apportent une quantitĂ© formidable d’informations entièrement nouvelles sur l’évolution stellaire. (voir aussi la thĂ©matique "SEISM : Sismologie pour l’Étude des IntĂ©rieurs Stellaires et leur ModĂ©lisation")

Le programme initial de « sismologie » de CoRoT Ă©tait centrĂ© sur l’étude de quelques Ă©toiles brillantes, pour lesquelles la dĂ©tection et la mesure de ces oscillations est la plus aisĂ©e. Ce sont 156 Ă©toiles qui ont Ă©tĂ© ainsi suivies au cours de la mission, avec des durĂ©es variant de 27 Ă  156 jours ! Et il a Ă©tĂ© parfaitement rĂ©alisĂ©.

De plus, les nombreuses Ă©toiles faibles du champ "optimisĂ© en prioritĂ©" pour la recherche d’exoplanètes se sont rĂ©vĂ©lĂ©es extrĂŞmement riches aussi, et ont permis de nombreux rĂ©sultats nouveaux en sismologie en particulier.

La recherche de petites planètes par la méthode des transits

Elle consiste à détecter la présence d’une planète gravitant autour d’une étoile par la diminution de luminosité de l’étoile qu’elle provoque quand la planète passe entre l’étoile et l’observateur. Cette méthode photométrique, complémentaire de la méthode des vitesses radiales, permet d’accéder à la période et à la taille des planètes détectées.

Lorsqu’une planète passe devant son Ă©toile, la luminositĂ©
de celle-ci décroit temporairement.
(Cliquer sur l’image pour voir l’animation)

Grâce Ă  un prisme placĂ© devant les dĂ©tecteurs de la voie « Ă©toiles faibles » ou « exoplanète » (voir camĂ©ra), il est possible de caractĂ©riser plus prĂ©cisĂ©ment le phĂ©nomène et de distinguer les « vrais transits » des phĂ©nomènes dus Ă  d’autres causes, mais qui ont Ă  peu près la mĂŞme signature dans les courbes de lumière (activitĂ© stellaire, Ă©toile binaire Ă  Ă©clipse...).

Plus de 150 000 étoiles, de magnitude comprise entre 10,5 et 16 ont été suivies par CoRoT.