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À l'assaut des mystères du système
de Beta Pictoris
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Le système de Beta Pictoris

Constellation pictor Le constellation du Peintre (Pictor, en latin), dans l'hémisphère Sud

Beta Pictoris est une étoile brillante, visible dans le ciel austral (le ciel de l'hémisphère Sud). C'est la deuxième étoile la plus brillante de la constellation du Peintre, ce qui lui vaut son nom (Beta est la deuxième lettre de l'alphabet Grec, et Pictor signifie Peintre, en latin). Beta Pictoris est une étoile un peu plus grosse que le Soleil, et plus brillante. À seulement 63,7 années lumière de notre système, c'est aussi une étoile très proche, selon les standards astronomiques. Sa magnitude de 3,86 la rend aisément visible à l'oeil nu dans le ciel du Sud.

Il s'agit aussi d'une étoile très jeune, avec seulement 20 millions d'années. Autour d'elle, un imposant disque de débris a été découvert au début des années 80. À l'époque, il s'agissait de la première découverte d'un disque de la sorte autour d'une étoile. Le hasard de l'orientation des systèmes stellaires fait aussi que le disque est vu très exactement par la tranche depuis la Terre, ce qui en fait une cible de choix pour des observations en transit photométrique (on peut observer l'évolution de l'épaisseur du disque en mesurant la fraction de la lumière de l'étoile, située en arrière plan, qu'il absorbe).

En 2009, Anne-Marie Lagrange et ses collègues ont découvert, en analysant des obserations réalisées en 2003 au Very Large Telescope (VLT) Européen, une planète géante en orbite autour de Beta Pictoris. Cette planète est d'un diamètre environ sept fois supérieur à celui de Jupiter. C'est une planète gigantesque, qui orbite à environ 9 Unités Astronomiques de son étoile (soit 9 fois la distance de la Terre au Soleil, 150 millions de kilomètres). Pour comparaison, le disque de débris découvert auparavant autour de l'étoile est en moyenne à quelques 1500 Unités Astronomiques. Première planète découverte autour de cette étoile, elle s'est vue attribuer la lettre "b" (a étant réservée à l'étoile elle-même) : Beta Pictoris b.

Des observations et des analyses plus récentes ont montré que la planète était située sur une orbite seulement très légèrement inclinée, et qu'elle passerait devant son étoile entre l'été 2017 et l'été 2018. Ce passage de la planète devant son étoile, appelé transit planétaire est une occasion unique d'en apprendre plus sur la planète en observant simplement la luminiosité de l'étoile. Pendant le transit, une partie du disque de l'étoile est cachée par la planète, ce qui diminue d'autant la luminosité apparante de l'astre. Si un instrument est capable de mesurer avec suffisamment de précision la luminosité de Beta Pictoris, alors cette légère baisse (de l'ordre du pourcent) doit être détéctable. La forme précise de la courbe de luminosité étant directement fonction de la taille et de la forme de la planète, il est alors possible d'obtenir de nombreuses informations sur la planète elle-même, simplement en observant l'étoile.

Beta pictoris La planète Beta Pictoris b, photographiée en 2009 (ESO/A.-M. Lagrange et al.)

En réalité, Beta-Pictoris b elle-même n'est pas censée passer devant son étoile. Son orbite est légèrement inclinée, et la planète devrait passer juste à côté de l'étoile. En revanche, sa Sphère de Hill, zone d'influence gravitationelle, qui est beaucoup plus étendue, transitera. Observer la sphère de Hill de Beta Pictoris b, jeune planète nouvellement formée et probablement encore en interaction avec le disque de débris, est une occasion unique pour avancer dans la compréhension de la formation des planètes et des systèmes planétaires. La sphère de Hill de Beta Pictoris b est suffisamment étendue pour que l'évènement dure plusieurs mois, et un suivi régulier et homogène de toute la séquence donnerait de précieuses informations sur la taille exacte de la sphère, sur la répartition de matière en son sein, la présence éventuelle de lunes ou d'anneaux autour de la planète, etc.

D'autres phénomènes de transits ont aussi été détéctés dans le système de Beta Pic. Le système étant très jeune, de nombreux astéroïdes, comètes, et autres petits corps y sont encore présents. Il arrive que certains d'entre eux se retrouvent sur des orbites transitant devant l'étoile. La très légère baisse de luminosité de Beta Pictoris (de l'ordre de 0,1 % cette fois) trahit leur existance, et ouvre alors la possibilité pour les astronomes de les étudier. Toutefois, jusqu'à aujourd'hui, seules les queues de gaz des comètes, plus facilement visibles sur des observations spectroscopiques, ont été détectées, et jamais personne n'a été capable d'observer les queues de poussière (ce qui nécessite des observations en bande large visible).

Consultez le Beta-Pictoris Star System Info Sheet pour une résumé de ces informations.