Les deux voies de recherche pour la photométrie de précision sont l'observation au sol et l'observation spatiale.
Le graphique ci-dessous montre les résultats comparés entre deux télescopes identiques, l'un placé au sol et l'autre en orbite.
L'axe vertical indique le coefficient de diminution de lumière limite, en pour-cent.
L'axe horizontal indique la magnitude de l'étoile à observer.
La diagonale en noir indique la précision maximale théorique, limitée par le bruit de photons.
La courbe en bleu indique la précision du télescope spatial.
La courbe en rouge indique la précision du télescope au sol.
Le bruit de photon augmente proportionnellement à la racine carrée de la luminosité.
Lorsque la luminosité augmente de 2 magnitudes, la précision théorique augmente d'un facteur 2,5.
Observons la courbe en bleu.
Elle nous montre que la précision du télescope spatial est très proche de la limite théorique, jusqu'au seuil où le fond de ciel et le bruit instrumental deviennent prédominants.
Observons la courbe en rouge.
On note la présence de deux points P1 et P2 entre lesquels la précision de la mesure est assez proche de la limite théorique. C'est la plage d'observation pour laquelle le rendement est le meilleur.
En dessous du point P2 le fond de ciel devient prédominant sur le bruit de photon.
au-dessus du point P1 ce sont les fluctuations d'absorptions atmosphériques qui prédominent. Pour les étoiles à très forte luminosité, la précision diminue car il devient difficile d'utiliser des étoiles de référence pour la mesure photométrique.
Une solution consiste alors à utiliser un deuxième télescope comme référence, qui pointera vers un endroit du ciel suffisamment proche mais pas trop, pour ne pas être ébloui par l'étoile à forte luminosité.
Toutefois, lorsqu'on regarde le graphique, on comprend qu'il est préférable de laisser ce type d'observation au domaine spatial qui obtiendra probablement de bien meilleurs résultats dans les années à venir.
Le seuil des points P1 et P2 dépend de plusieurs paramètres, il conviendra de les définir à l'aide du logiciel Planetfind. Il peut arriver que les points P1 et P2 se confondent en un seul point.
Exemple de seuils de détection d'un transit de deux heures avec un télescope de 300mm au sol dans de bonnes conditions pour différentes magnitudes m:
m16 10%
m14 2,5%
m12 1%
m10 0,4%
m 8 0,25%