– HOLMES

1- Contexte scientifique et objectifs du projet Actuellement, les modèles de formation des systèmes planétaires favorisent les scénarios d'accrétion autour d'un coeur : les planétésimaux s'accumulent pour former des coeurs planétaires qui ensuite accrètent du gaz de la nébuleuse primitive (Laughlin G., et al., 2004 ApJ 612, L73). Une prédiction de ce scénario dans le cas des étoiles M est la formation préférentielle de planètes de faible masse (Neptune Terre) en quelques millions d'années et à des distances comprises entre 1 et 10 UA. Les planètes plus massives (Jupiter) sont défavorisées par le fait que la formation est plus longue (10 millions d'années) et que le disque de gaz a alors disparu et ne peut plus être accrété. Or c'est précisément autour de ces étoiles et pour des séparations de quelques UA que la recherche de planètes par le phénomène de microlentille gravitationnelle a le maximum de sensibilité. Elle présente ce grand avantage par rapport aux méthodes concurrentes (vitesse radiale ou transit) d'être dans cette gamme de masse et de séparation orbitale la seule méthode sensible. Notre objectif est de découvrir des planètes de masse 1-15 Terres sur des orbites de 1 à 5 AU autour des étoiles les plus communes de notre galaxie, les naines M, et de mesurer leur fréquence. Pour cela nous utilisons le suivi photométrique précis et continu d'événements de microlentilles gravitationnelles grâce au réseau mondial de 8 télescopes PLANET/RoboNet au sein d'un projet que nous pilotons et qui comprend 32 scientifiques de 12 nationalités. Après seulement deux détections de compagnons de type Jupiter autour de naines M en 2003 et 2005, nous avons détecté en 2005 une planète de 5.5 masses terrestres à 2.8 AU de son étoile (Beaulieu et al., 2006 Nature), le premier membre d'une nouvelle famille de planètes telluriques froides (les campagnes de presse ont salué l'événement de manière très efficace : conférence de presse CNRS/NSF, communiqué de presse ESO, CNRS, NSF, Univ Paris VI, journaux télévisés, presse nationale et internationale). Cette détection est une confirmation de la puissance de cette méthode, et compte tenu de notre efficacité de détection, elle suggère aussi que ces planètes sont communes autour des étoiles naines M, tandis que moins de quelques pourcents d'entre elles ont des Jupiters (Cassan et al., in prep). L'objectif du projet PLANET est donc atteint. Puisque ces petites planètes doivent être communes, nous pouvons proposer dans le cadre de l'ANR ce nouveau programme, s'appuyant sur PLANET : « HOLMES ». Nous allons combiner nos expertises et accès a 8 télescopes au niveau mondial pour réaliser 3 saisons d'observations et 48 mois de travaux. Nous attendons plusieurs détections de planètes de masse Terre - Neptune par an, permettant d'estimer la fréquence des planètes rocheuses sur des orbites de quelques UA autour des étoiles les plus abondantes de la Galaxie. Ces résultats sont très importants dans la préparation du projet DARWIN, et représentent l'unique méthode pour obtenir ces statistiques à moindre coût à l'horizon 2010. 2- Description du projet, méthodologie Nous pilotons un réseau mondial de 8 télescopes pour réaliser un suivi photométrique de microlentilles gravitationnelles pour détecter les perturbations dues à des planètes. Dans le cadre de PLANET/RoboNet, la coordination, centralisation des données et les premiers modèles calculés automatiquement en temps réel, sont réalisés à l'IAP. Nous voulons pour HOLMES nous appuyer sur les outils déjà existants et les développer dans l'optique d'une plus grande efficacité (http://planet.iap.fr). Les données seront publiques, et combinées avec celles des équipes concurrentes. Nous avons donc vocation à centraliser l'ensemble des efforts au niveau mondial des télescopes réalisant du suivi de microlentilles. Les besoins financiers sont donc de trois types : - Le recrutement d'un ingénieur de recherche IR2 comme soutient à l'opération...