Les données fournies par le télescope Kepler ont été utilisées pour découvrir une autre géante de gaz orbitant autour d’une étoile, mais cette fois via une toute nouvelle technique qui repose sur la théorie de la relativité d’Einstein.

Le Guru l’a déjà décrit maintes fois, le mode de fonctionnement normal du télescope spatial Kepler consiste à chercher les variations dans la lumière des étoiles alors que les planètes passent devant elles. Plus de 2700 exoplanètes possibles ont été détectées depuis son lancement en 2009, et avec l’espoir de résoudre bon nombre de nos théories sur la façon dont les systèmes solaires se forment. Cependant, la technique de variation de Kepler a ses inconvénients. Elle s’appuie sur le plan orbital de la planète s’alignant avec notre ligne de mire et si à aucun moment la planète ne passe entre nous et son étoile, Kepler ne détectera pas le transit.

Certaines de ces exoplanètes peuvent être détectées si elles font vaciller leur étoile sur son axe. Un peu comme vous vous déplaceriez si vous teniez les mains d’un petit enfant et que vous le faisiez tournoyer dans les airs. Il y a de grandes chances que votre centre de gravité soit légèrement décalée du centre dans la direction opposée à l’enfant, pour s’assurer que vous maitrisiez l’équilibre des forces à l’œuvre. Cette oscillation n’est perceptible qu’avec les plus grandes exoplanètes, néanmoins ce vacillement et la variation lumineuse sont les deux principales méthodes utilisées pour détecter des exoplanètes.

En 2003, les astrophysiciens Abraham Loeb et Scott Gaudi ont proposé une autre alternative. Une étoile doit, selon la théorie de la relativité restreinte d’Einstein, subir trois petits effets, mais néanmoins détectables, si une /des planètes l’orbitent. Tout d’abord, les effets relativistes signifient que, quand l’étoile se déplace vers nous alors que l’exoplanète l’orbite, elle apparait légèrement plus lumineuse, la lumière est "concentrée" vers nous. Deuxièmement, la gravité signifie que l’étoile se déforme à partir d’une sphère parfaite en un ovale, comme le grand côté nous fait face, il semble plus lumineux, tandis que le petit côté apparaitra plus “sombre”. Troisièmement, la lumière provenant d’autres étoiles nous est grossie par la planète, de la même manière que les étoiles peuvent tordre la lumière des étoiles plus lointaines vers nous. Dans ce cas, cela signifie que, parfois, une étoile semblera plus brillante à regarder quand une planète est entre nous et son étoile.

Et bien désormais, la première exoplanète à avoir été découverte de cette façon a été détectée. C’est une géante gazeuse, 25 fois plus grande que Jupiter, appelée Kepler-76b (sa représentation artistique en entête et ci-dessous orbitant son étoile Kepler-76). Enfermée dans une relation de force de marée avec son étoile parente (si le même côté est toujours vers l’étoile) à 2 000 années-lumière de la Terre, elle l’orbite en seulement 1,5 jour et on estime sa température de surface à plus de 1900 °C.

 
L’algorithme, qui a été utilisé pour trouver Kepler-76b, porte les initiales de BEER pour “Relativistic Beaming, Ellipsoidal and Reflection/emission modulations”. Il a été développé par Tsevi Mazeh et Simchon Faigler de l’Université de Tel-Aviv. Les résultats ont été confirmés par David Latham du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, qui a comparé les résultats avec la précédente lecture de la vitesse radiale (ou oscillation) effectuée par l’observatoire Fred Lawrence Whipple en Arizona et par Lev Tal-Or de l’Université de Tel-Aviv , qui ont utilisé les données de l’Observatoire de Haute-Provence en France.

Les propres données de Kepler ont également montré qu’il y avait un léger effet de transit qui était passé inaperçu jusqu’à présent, ajoutant encore une confirmation.

Le document détaillant la découverte a été publié dans The Astrophysical Journal et est disponible en ligne ici : BEER analysis of Kepler and CoRoT light curves: I. Discovery of Kepler-76b: A hot Jupiter with evidence for superrotation.