The European satellite CoRoT, led by the French space agency CNES (Centre national d’études spatiales) was the first space mission designed to find extrasolar planets. Now entering its fifth year of operations, it has detected hundreds of candidate planets, many of which are the subject of ongoing studies to pin down their true nature, and 15 confirmed planets across the full size range. CoRoT uses the transit method, monitoring tens of thousands of stars simultaneously and detecting tiny, periodic dips in brightness caused by a planet passing in front of its host star. Transits uniquely allow astronomers to measure the radius of the planets and, combined with ground-based observations, to determine its mass.

The 10 new confirmed planets — whose details are given below — are CoRoT-16b through to 24b and c. Seven are hot Jupiters some of which are unusually dense and/or on unusually elongated orbits, and one is in orbit around an unusually young star. There is much to be learnt from these systems about the way giant planets form and evolve. The announcement also includes a planet slightly smaller than Saturn, and two Neptune-sized planets orbiting the same star. Only a handful of this kind of planets have yet been characterized in detail, which makes them particularly valuable.

Details of the new planets :

CoRoT-16b : A puffed-up short-period giant planet, with the radius of Jupiter and half of its mass. It orbits in 5.3 days around a mature Sun-like star with an age of 6 billion years. The orbit of this planet is eccentric which is rare for such an old, close-in planet. CoRoT-17b : A massive giant planet around a star with an age of 10 billion years, or twice as old as our Sun. It orbits in 3.7 days, has 2.4 Jupiter masses and a density twice that of Jupiter. Observing such an old planetary system is important for understanding the long term evolution of giant planets. CoRoT-18b : The orbit of this Hot Jupiter has a 1.9-day period and is aligned with the equator of its star. This planet has a size 1.4 times that of Jupiter but 3.5 times its mass, so it is denser than Jupiter. CoRoT-19b : A planet with the same mass as Jupiter but 1.5 times the size. It has a density much less than that of Saturn, the least dense planet in our solar system. CoRoT-20b : A "Hot Jupiter" in an eccentric orbit with a period of 9.2 days. CoRoT-20b is special because it has a very eccentric orbit which may be related to its extremely high density. It has a density twice that of Mars, even though it is a gaseous giant planet. CoRoT-21b : A giant gas planet with a size 1.3 times that of Jupiter and 2.5 times the mass. This is one of the faintest CoRoT stars for which the planet mass has been determined. These mass measurements required observations with the Keck 10m telescope in Hawaii. CoRoT-22b : This planet has a size of 0.62 radii that of Saturn. The mass of this exoplanet has yet to be determined precisely, but it is certainly less than half that of Saturn. CoRoT-23b : A "Hot Jupiter" in a 3.6 day orbit with another unexpected eccentric orbit. CoRoT-24b and 24c : A system with two transiting planets of Neptune size in orbits of 5.1 and 11.8 days. The planets have sizes 4.2 and 2.7 Earth radii, respectively.

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Figure 1 : Corot-23b : curve of the radial velocity, presenting departure from the sinusoid, characteristic of a non-zero excentricity (here e = 0.16). Click on the image to enlarge it

Figure 2 : Corot-24b-c : transits of CoRoT-24b and CoRoT-24c, the first system with several transiting planets observed by CoRoT. Click on the image to enlarge it

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The CoRoT Space Mission : CoRoT is a 27cm space telescope that searches for exoplanets with the so-called transit method. The transit method measures the tiny decrease in brightness when an object passes in front of a star. The CoRoT space mission is led by the French space agency CNES (Centre national d’études spatiales) with support from the European Space Agency (ESA), Austria, Belgium, Germany (DLR), Spain, and Brazil. Since its launch in December 2006, CoRoT has already found 24 confirmed extrasolar planets. The number of possible extrasolar planets is even larger : CoRoT has identified 401 possible planet candidates that are in the process of being confirmed. In order to determine whether these candidates are actually extrasolar planets, the CoRoT team uses ground-based telescopes worldwide for follow-up observations.

The Ground-based Support Segment : Data from CoRoT can only determine the radius of the planet. The measurement of the planetary mass requires observations from the ground using the so-called Doppler wobble method. Additional measurements from the ground are also required to exclude other phenomena that may mimic a transit signal. A number of ground-based telescopes support CoRoT observations and contribute to the characterization of planets : the Canada France Hawaii Telescope (INSU-CNRS, CNRC, U. Hawaii), the IAC80 and the ESA-OGS of Teide Observatory, Spain, the 1,2m telescope at Observatoire Haute Provence, France, the Swiss Euler 1.2m telescope in Chile, the 0.46 and 1m Wise Observatory, Israel, telescopes of the Thuringia State Observatory, Germany, the BEST and BEST II telescopes of Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), the Sandiford Spectrograph on the 2.1m Otto Struve Telescope at McDonald Observatory (Texas, USA), the FIES spectrograph on the 2.56m Nordic Optical Telescope at La Palma (Spain), the HARPS spectrograph on the 3.6 m telescope (ESO/Chile), the ESO’s 8.2-m Very Large Telescopes at Paranal Observatory in Chile with UVES, CRIRES and NACO, the HIRES spectrograph (under NASA Keck time) on the 10m KECK telescope at Hawaii, USA and the SOPHIE spectrograph, on the 1.93m telescope at Haute Provence Observatory in France.

Contact Daniel Rouan (Observatoire de Paris-LESIA, CNRS, UPMC, UDD)

Benjamin Samuel (Observatoire de Paris-LESIA, CNRS, UPMC, UDD)

Jean Schneider (Observatoire de Paris-LUTH, CNRS)

Dernière modification le 4 mars 2013

CoRoT, un satellite du CNES avec des contributions de plusieurs pays et de l’ESA, était la première mission spatiale conçue pour trouver des planètes extrasolaires. Accomplissant maintenant sa cinquième année en orbite, il a détecté des centaines de candidats planètes, beaucoup étant le sujet d’études continues pour apréhender leur nature vraie, 15 planètes ayant déjà été confirmées. CoRoT emploie la méthode des transits, en surveillant des dizaines de milliers d’étoiles simultanément et en détectant les occultations très faibles et périodiques de l’éclat provoquées par une planète passant devant son étoile. Les transits permettent aux astronomes de mesurer le rayon des planètes et sont complétées par des observations au sol pour déterminer leur masse.

Les 10 nouvelles planètes confirmées — voir les détails ci-dessous — vont de CoRoT-16b à 24b et c. Sept sont des Jupiters chauds, certains étant exceptionnellement dense et/ou sur des orbites exceptionnellement elliptiques, et une est en orbite autour d’une étoile exceptionnellement jeune. Il y a beaucoup à apprendre de ces systèmes au sujet de la manière dont les planètes géantes se forment et évoluent. L’annonce inclut également une planète légèrement plus petite que Saturne, et deux "Neptunes" autour de la même étoile. Seulement une poignée de ce genre de planètes a été caractérisée en détail, ce qui les rend particulièrement intéressantes.

La corbeille des nouvelles planètes :

CoRoT-16b : Une planète géante, gonflée, de courte période, de la taille de Jupiter et la moitié de sa masse. Elle orbite en 5,3 jours autour d’une étoile avec un âge de 6 milliards d’annnées. L’orbite de cette planète est excentrique, ce qui est très rare pour un système planétaire serré aussi ancien CoRoT-17b : Une planète géante massive autour d’une étoile ayant un âge de 10 milliards d’années, soit deux fois plus que notre Solei. Elle orbite en 3.7 jours, a 2,4 fois la masse de Jupiter et une densité double de celle de Jupiter. Observer un aussi vieux système planétaire est important pour comprendre l’évolution àlong terme des planètes géantes. CoRoT-18b : L’orbite de ce Jupiter chaud a une période de 1.9 jour et est alignée avec l’équateur de son étoile. Cette planète a une taille le 1,4 fois de Jupiter mais 3,5 fois sa masse, étant

ainsi plus dense que Jupiter. CoRoT-19b : Une planète avec la même masse que Jupiter mais 1.5 fois sa taille. Elle a une densité bien moindre que celle de Saturne, la planète la moins dense dans notre système solaire. CoRoT-20b : Un Jupiter chaud sur une orbite excentrique avec une période de 9,2 jours. CoRoT-20b est spéciale parce qu’elle a une orbite très excentrique qui peut être liée àsa très grande densité, deux fois cela de Mars, quoique ce soit une planète géante gazeuse. CoRoT-21b : Une planète géante gazeuse avec une taille 1,3 fois celle de Jupiter et 2,5 fois sa masse. C’est l’une des étoiles de CoRoT les plus faibles pour lesquelles la masse de planète a été déterminée. Ces mesures de masse ont exigé des observations avec le télescope de Keck 10m ç Hawaï. CoRoT-22b : Cette planète a une taille de 0,62 rayon de Saturne. La masse de cette exoplanète doit encore être déterminée avec précision, mais elle est certainement moins que la moitié de celle de Saturne. CoRoT-23b : Un Jupiter chaud sur une orbite de 3,6 jours avec une autre orbite excentrique inattendue. CoRoT-24b and 24c : Un système avec deux planètes en transit de la taille de Neptune sur des orbites de 5,1 et 11,8 jours. Les planètes ont des rayons de 4,2 et 2,7 rayons terrestres respectivement.

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Figure 1 : Corot-23b : la courbe de vitesse radiale présentant l’écart àla sinusoïde caractéristique d’une excentricité non nulle (ici e = 0.16). Cliquer sur l’image pour l’agrandir

Figure 2 : Corot-24b-c : transits de CoRoT-24b et CoRoT-24c, le premier système ayant plusieurs planètes qui transitent observé par CoRoT. Cliquer sur l’image pour l’agrandir

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La mission spatiale de CoRoT :

CoRoT est un télescope spatial de 27cm qui recherche des exoplanètes avec la méthode dite des transits. Elle mesure la diminution très faible de l’éclat quand un objet passe devant une étoile. La mission spatiale de CoRoT est pilotée par l’agence spatiale française CNES avec des contribution à partir de l’Agence Spatiale Européenne (ESA), de l’Autriche, de la Belgique, de l’Allemagne (DLR), de l’Espagne et du Brésil.

Depuis son lancement en décembre 2006, CoRoT a déjà trouvé 24 planètes extrasolaires confirmées. Le nombre de planètes extrasolaires possibles est encore plus grand : CoRoT a identifié 401 candidats possibles de planètes qui sont en cours d’analyse. Afin de déterminer si ces candidats sont réellement les planètes extrasolaires, l’équipe de CoRoT utilise des télescopes au sol dans le monde entier pour des observations de suivi.

Le segment au sol de soutien :

Les données de CoRoT peuvent seulement déterminer le rayon de la planète. La mesure de la masse planétaire exige des observations au sol utilisant la méthode de l’effet Doppler. Des mesures additionnelles de la Terre sont également exigées pour exclure d’autres phénomènes qui peuvent imiter une planète. Un certain nombre de télescopes au sol complètent les observations de CoRoT et contribuent à la caractérisation des planètes : le téléscope Canada-France-Hawaï (INSU-CNRS, CNRC, U. Hawaï), IAC80 et ESA-OGS de l’observatoire Teide (Espagne), le télescope de 1,2 m à Observatoire Haute Provence (France), le téléscope suisse Euler de 1.2m au Chili, les téléscope de 0,46 et de 1m de l’bservatoire Wise (Israël), les télescopes de Thuringe (Allemagne), les télescopes BEST et BEST II de du cnetre DLR à Berlin, le télescope de 2.1m Otto Struve à l’observatoire de McDonald (Texas, Etats-Unis), le spectrographe FIES sur le télescope Nordic Optical Telescope de 2,56m à la La Palma (Espagne), le spectrographe HARPS sur le télescope de 3.6 m (ESO/Chile), le VLT de l’ESO à l’observatoire de Paranal au Chili avec UVES, CRIRES et NACO, le spectrographe HIRES (utilisant lu temps financé par la NASA) sur le télescope de 10m KECK à Hawaï (Etats-Unis) et le spectrographe SOPHIE, sur le télescope de 1,93m à l’observatoire de Haute Provence en France.

Contact Daniel Rouan (Observatoire de Paris-LESIA, CNRS, UPMC, UDD)

Benjamin Samuel (Observatoire de Paris-LESIA, CNRS, UPMC, UDD)

Jean Schneider (Observatoire de Paris-LUTH, CNRS)

Dernière modification le 22 février 2013