Nouvelle méthode d'analyse radio révèle des signaux stellaires et exoplanétaires cachés
Des scientifiques ont développé une technique novatrice pour détecter des émissions radio auparavant indétectables provenant d'étoiles naines et de potentiels exoplanètes, offrant ainsi des perspectives sur les interactions étoile-planète.
Une équipe internationale, incluant le chercheur de Cornell Jake Turner, a introduit la Spectroscopie Radio Interférométrique Multiplexée (RIMS), une méthode capable de révéler des signaux stellaires et exoplanétaires jusque-là indétectables dans les données archivées de radioastronomie. Cette innovation a conduit à la découverte de nouvelles émissions radio provenant d'étoiles naines et possiblement d'exoplanètes.
Les résultats ont été détaillés dans l'article « The detection of circularly polarized radio bursts from stellar and exoplanetary systems », publié dans Nature Astronomy le 27 janvier.
Les radiotélescopes modernes collectent d'énormes quantités de données, principalement utilisées pour étudier des galaxies lointaines et des trous noirs. RIMS transforme chaque observation radio en une enquête simultanée sur des centaines voire des milliers d'étoiles, permettant une surveillance efficace de l'activité variable à travers le ciel. Cyril Tasse, chercheur à l'Observatoire de Paris et auteur principal de l'étude, a déclaré : « RIMS exploite chaque seconde d'observation, dans des centaines de directions à travers le ciel. Ce que nous faisions auparavant source par source, nous pouvons désormais le faire simultanément. »
En appliquant RIMS à plus de 1,4 an de données issues de l'enquête LoTSS du radiotélescope européen LOFAR, l'équipe a généré environ 200 000 spectres dynamiques provenant d'étoiles isolées ou d'étoiles hébergeant des exoplanètes. Parmi les signaux révélés par RIMS figurent des émissions cohérentes avec des événements stellaires violents, analogues aux éjections de masse coronale solaire.
Notamment, certains signaux présentent des caractéristiques d'interactions magnétiques étoile-planète, similaires aux émissions aurorales observées sur Jupiter. Ces signatures radio pourraient constituer des preuves d'interactions magnétiques entre étoiles et exoplanètes ainsi que d'aurores exoplanétaires, suggérant l'existence de magnétosphères exoplanétaires. Jake Turner a commenté : « Nos résultats indiquent que certaines des émissions radio, notamment celles du système exoplanétaire GJ 687, sont compatibles avec une planète proche perturbant le champ magnétique stellaire et générant une émission radio intense. »
La percée RIMS ouvre de nouvelles perspectives pour l'astronomie radio à basse fréquence, transformant efficacement les réseaux de radiotélescopes en détecteurs puissants de signaux radio variables provenant d'étoiles proches. La technique a été appliquée avec succès au radiotélescope français à basse fréquence NenuFAR, aboutissant à la détection d'une émission provenant d'un système étoile-planète. Turner a souligné : « Cette étude avec NenuFAR pourrait représenter seulement la deuxième détection directe d'émission radio d'une exoplanète, après ma découverte précédente d'émission radio de Tau Boötes. »
Les futurs radiotélescopes terrestres, spatiaux et lunaires devraient utiliser cette nouvelle technique, révélant potentiellement des milliers de nouveaux signaux radio. Cette avancée ouvre la voie à une exploration statistique à grande échelle des émissions radio stellaires et des interactions étoile-planète dans notre voisinage galactique.