7 façons de découvrir des planètes extraterrestres

Trouver des mondes extraterrestres

Les scientifiques ont découvert plus de 4 000 planètes extraterrestres depuis qu’elles ont repéré les premières en orbite autour d’une étoile au-delà de notre soleil en 1992. Voici un bref aperçu des principales techniques qu’elles utilisent pour trouver ces mondes lointains.

PREMIER ARRÊT: la méthode de transit

Old Faithful: The Transit Method

Cette technique surveille les minuscules creux révélateurs de la luminosité d’une étoile provoqués lorsqu’une planète traverse (ou transite) le visage de l’étoile, bloquant une partie de sa lumière. Le vaisseau spatial Kepler de la NASA a utilisé cette méthode à bon escient, repérant plus de 2 700 planètes potentielles depuis son lancement en mars 2009.

Les astronomes recherchent également des variations dans le moment du transit d’une planète particulière, car celles-ci peuvent révéler la présence de mondes supplémentaires en orbite autour de la même étoile.

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Étoiles vacillantes: vitesse radiale

La méthode de la vitesse radiale capte les minuscules oscillations qu’une planète en orbite induit dans le mouvement de l’étoile de son parent vers ou loin de la Terre. Cette technique est également connue sous le nom de méthode Doppler car elle mesure les déplacements dans la lumière de l’étoile provoqués par ces remorqueurs gravitationnels.

Plusieurs équipes d’astronomes ont découvert de nombreuses exoplanètes utilisant cette méthode et des instruments terrestres tels que le spectrographe HARPS, sur un télescope à l’Observatoire européen de la Silla de l’Observatoire austral du Sud, et le spectrographe HIRES, sur le télescope Keck d’Hawaï.

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Microlentille gravitationnelle

En microlentille gravitationnelle, les astronomes observent ce qui se passe lorsqu’un objet massif passe devant une étoile de notre point de vue sur la Terre. Le champ gravitationnel de l’objet proche se plie et grossit la lumière de l’étoile lointaine, agissant comme une lentille.

Cela produit une courbe de lumière – un éclaircissement et un affaiblissement de la lumière de l’étoile lointaine au fil du temps – dont les caractéristiques en disent long sur les objets de premier plan, qui sont souvent des étoiles. Si cette étoile a des planètes, celles-ci peuvent générer des courbes de lumière secondaires, alertant les chercheurs de leur présence.

La microlentille gravitationnelle est moins biaisée vers les planètes qui orbitent relativement loin de leurs étoiles que les méthodes de transit ou de vitesse radiale. Les chercheurs l’ont même utilisé pour trouver des soi-disant «planètes voyous», qui traversent les profondeurs de l’espace sans étoile parentale.

SUIVANT: Imagerie directe

Dites “cheese! Imagerie directe

Celui-ci est assez explicite. Des télescopes puissants obtiennent des images réelles de mondes lointains, en utilisant des instruments appelés coronographes pour bloquer l’éclat écrasant de leurs étoiles parentes.

Le télescope spatial Hubble de la NASA a repéré des planètes par imagerie directe, tout comme l’Observatoire de Keck à Hawaï, le Very Large Array de l’European Southern Observatory au Chili et plusieurs autres télescopes.

SUIVANT: Pulsar Timing

Pulsar Timing

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Celui-ci est spécifique aux planètes autour des pulsars, de minuscules restes superdenses d’étoiles explosées qui émettent des ondes radio à intervalles réguliers pendant leur rotation.

Des anomalies dans le timing de ces impulsions radio peuvent révéler la présence de planètes en orbite. Les premiers mondes jamais découverts au-delà de notre système solaire ont été trouvés en utilisant cette méthode en 1992.

SUIVANT: Exploiter la relativité restreinte

Exploiter la relativité restreinte

Dans cette nouvelle technique, les astronomes guettent l’éclat d’une étoile lorsqu’elle est tirée par une planète en orbite, ce qui fait que les photons «s’accumulent» en énergie et en lumière pour se concentrer dans la direction du mouvement de l’étoile en raison d’effets relativistes.

La planète Kepler-76b (également connue sous le nom de “planète d’Einstein”) a été découverte par cette méthode, puis confirmée par des mesures de vitesse radiale. D’autres détections de ce type devraient suivre à mesure que les chercheurs perfectionneront la technique.

SUIVANT: Astrométrie

Astrométrie

L’astrométrie repose sur le suivi ultra-précis des mouvements d’une étoile dans le ciel pour repérer les remorqueurs gravitationnels des planètes en orbite. (Elle est similaire en principe à la méthode de la vitesse radiale mais ne mesure pas les changements Doppler dans la lumière d’une étoile.) Les
scientifiques ont recherché des planètes extraterrestres en utilisant l’astrométrie pendant des décennies, avec un succès très limité (et discutable). Mais la mission Gaia de l’Agence spatiale européenne, dont le lancement est prévu en octobre 2013, pourrait repérer des dizaines de milliers d’exoplanètes utilisant cette technique, selon les chercheurs.

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