A la découverte des exo-planètes


Rédigé par Gregroy le Aucun commentairee

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Cet article inaugure les articles scientifiques de Ladmasma, qui, j'espère, seront nombreux. A la grande question : "Sommes-nous seuls dans l'univers ?"  beaucoup de personne, de groupe, de religion ont essayé et essaye encore d'y répondre. Mais avant de savoir si nous sommes seuls ou non, il faudrait d'abord voir si la vie est possible "ailleurs". C'est ce que s'efforcent de faire les scientifiques qui traquent les indices de présence de planètes autour d'étoiles. Les progrès technologiques des deux dernières décennies permettent enfin de "voir" un peu mieux notre univers, et donc de le comprendre un peu plus. Ainsi, en 1995, la première exo-planète découverte autour d'une étoile de type solaire a été officialisé. La première d'un longue série. Mais avant tout, quelques notions de distance astronomiques...

 

Quelques chiffres clés
Comme chacun sait (enfin j'espère !) notre soleil se situe dans un des bras extérieur d'une galaxie : la Voie Lactée. Près de 200 milliards d'étoiles sont contenues dans ses 100.000 année-lumière de diamètre.
Une année-quoi ? Une année-lumière : la distance que parcourt la lumière en une année. La lumière met une seconde pour faire près de 300.000 kilomètres. En une année elle parcourt donc dix-mille milliards de kilomètres : une année-lumière (AL).

Par comparaison la lumière du soleil met 8 minutes et 32 secondes pour atteindre la Terre. Celle-ci se situe donc à 8,32 minute-lumière du Soleil.La Terre est à 8,32 mn lumière du Soleil. univers visible.
La dernière estimation de la taille de l'univers observable nous indique un univers de 13.7 milliards d'année-lumière de rayon.

 

Historique de la découverte d'exo-planète
La découverte des planètes du système solaire ne date pas d'hier. Ainsi la dernière planète à être découverte le fut en 1846 (Neptune) et Pluton (R.I.P.) sera découverte en 1930. Depuis, plus grand chose de bien consistant à se mettre sous la dent.

Dans les années 80, les premières annonces de découverte d'exo-planète se firent entendre. Toutes infirmées depuis. Au début des années 90, on annonce enfin les premières exo-planètes confirmées orbitant autour d'un objet céleste, dans ce cas présent autour d'un pulsar (sorte d'étoile super-méga-dense qui tourne sur elle-même super-méga-vite en émettant un fort rayonnement électromagnétique).

La toute première exo-planète orbitant autour d'une étoile de type solaire fut découverte en 1995 à l'Observatoire de Haute Provence. Dix ans plus tard, en 2005, les exo-planètes détectées étaient au nombre de 155. Aujourd'hui, mi-2014, ce sont pas moins de 1800 planètes qui ont été découvertes ! Et il y a encore près de 4000 candidates potentielles qui n'ont pas encore été analysées ! De plus toutes ces exo-planètes se trouvent dans un rayon assez "proche", car plus facilement détectables, moins de 500 AL, à comparer aux 100.000 AL de diamètre de la Voie Lactée...

 

Comment détecte-t-on une exo-planète ?
Actuellement les deux principales méthodes sont : la méthode de transit et la méthode des vitesses radiales.

  • La méthode de transit : la planète passe devant son étoile. Il en résulte une baisse d'intensité lumineuse. C'est avec cette méthode que l'on a trouvé le plus d'exo-planète actuellement. Beaucoup de contraintes tout de même : il faut que l'étoile, sa planète, et nous sommes alignés ; que la planète effectue une révolution complète autour de l'étoile dans un temps mesurable (pas comme Uranus qui met plus de 84 ans pour faire une révolution) ; que la planète soit assez grande pour que la variation d'intensité lumineuse soit détectable.
  • La méthode des vitesses radiales : la gravité. Grace à elle l'étoile attire la planète. Mais la planète attire aussi l'étoile, dans une moindre mesure. Il en découle qu'elles orbitent l'une autour de l'autre et que le centre de ce système n'est pas le centre de l'étoile (histoire de barycentre tout ça) et l'étoile tourne autour de ce centre. On peut donc détecter cet infime mouvement de l'étoile autour d'un axe.

Il existe d'autre méthode de détection, moins efficace pour l'instant : la méthode d'observation directe, un télescope et hop ! on voit la planète ; la méthode par micro-lentille gravitationnelle, la lumière issue d'une étoile distante est déviée par le couple étoile/planète observée et l'est de manière différente s'il n'y avait eu que l'étoile.

Tout les télescopes peuvent être utilisé pour détecter des exo-planètes. Mais c'est un satellite spécialement dédié à cette tâche qui a rapporté la plus grosse moisson d'exo-planète : Kepler, lancé en 2009. Aujourd'hui de nombreux projets vont venir aider Kepler dans sa mission. Parmi ces projets le très attendu SPHERE qui est un instrument de mesure qui sera couplé au VLT et qui permettra de faire de l'imagerie directe dans un rayon de 300 AL.

 

Que nous réserve l'avenir ?
Grâce aux nombreux projets en développement il est à prévoir un boom du nombres d'exo-planètes détectées et surtout la détection de planètes de plus en plus petites. Jusque récemment les exo-planètes détectées étaient des "Jupiter chaudes", c'est-à-dire de grosse planètes gazeuses (souvent plusieurs fois la taille de Jupiter) orbitants très très près de leur étoile. La mise en service de Kepler a permis la découverte de "super-Terres", des exo-planètes telluriques plusieurs fois plus grosses que la Terre.
Le progrès des instruments de mesure permettront aussi d'analyser l'atmosphère de ces exo-planètes... et peut être d'y découvrir un indice de vie !

La majorité des étoiles de la galaxie sont des naines rouges : 160 des 200 milliards d'étoiles. Beaucoup de ces étoiles font partis d'un système double, c'est-à-dire, deux étoiles qui orbitent l'une autour de l'autre. Dans leur jeunesse, les naines rouges sont sujettes à de fortes éruptions génératrices de rayons X et UV très nocifs au développement de la vie et pouvant potentiellement balayer l'atmosphère des planètes. C'est pourquoi beaucoup de scientifiques sont sceptiques quand à la possibilité de trouver de la vie autour de ces étoiles.

 

En 20 ans, nous sommes passé de "notre système solaire est peut être unique" à "la plupart des étoiles semblent abritées des planètes". Le système solaire n'a donc rien d'unique et même si notre soleil n'est pas le type le plus répandu de la Voie Lactée, il a quand même sans doute 1 ou 2 milliards de jumeaux. Reste plus qu'à les trouver !




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