À la recherche d'une autre terre

Une équipe internationale d'astronomes a découvert une exoplanète - une en dehors de notre système solaire - qui a une orbite plus proche de la Terre que toute autre planète extraterrestre découverte jusqu'à présent en utilisant la même technique.

La planète trouve : Le satellite CoRot est exploité par l'Agence spatiale française CNES, et sa mission est de rechercher des planètes en dehors de notre système solaire. Ici, il subit des tests de qualification mécanique avant son lancement.

La planète, appelée CoRot-9b, a été découverte par l'opérateur français satellite CoRot , qui est en orbite depuis 2006. Le vaisseau spatial a détecté CoRot-9b en mesurant l'atténuation de la luminosité de son étoile lorsque la planète passait devant elle, une technique appelée observation en transit. La petite baisse de luminosité permet de calculer la taille de la planète. En mesurant le temps qu'il faut à la planète pour terminer son orbite, les chercheurs peuvent déterminer la distance de la planète à son étoile.

La planète voyage autour de son étoile tous les 95 jours terrestres, à une distance environ la moitié de celle entre la Terre et le soleil. Cette distance est encore 10 fois plus grande que toute autre planète découverte à l'aide de cette méthode. Sa température de surface est comprise entre -23 et 157 °C, donc si CoRoT-9b était une planète terrestre comme la Terre, elle pourrait avoir de l'eau liquide à sa surface, mais elle est composée principalement d'hydrogène et d'hélium et est donc peu susceptible de soutenir la vie.

C'est la première fois que nous pouvons sonder l'atmosphère d'une planète aussi froide en dehors du système solaire, explique Jason Wright, professeur adjoint d'astronomie à la Pennsylvania State University, qui n'a pas été impliqué dans la découverte. Wright dit que la découverte est un pas en avant important dans la recherche d'une planète semblable à la Terre qui pourrait soutenir la vie, l'un des plus grands objectifs de l'astronomie.

Les astronomes ont utilisé des télescopes au sol au Chili, en Israël et à Ténérife, une île espagnole au large des côtes africaines, pour confirmer leur découverte et déterminer la masse de la planète en mesurant l'attraction gravitationnelle exercée sur son étoile mère (cette attraction provoque l'étoile vaciller).

À partir des mesures de masse et de rayon, les astronomes ont estimé la densité de la planète, ce qui est précieux pour comprendre sa composition et sa structure, explique Suzanne Aigrain, maître de conférences en astrophysique à l'Université d'Oxford et membre de l'équipe d'astronomes qui a découvert la planète. La nouvelle planète a peut-être un noyau rocheux, mais le reste est principalement composé d'hydrogène et d'hélium, donc aucune forme de vie telle que nous la connaissons ne pourrait exister, explique Aigrain.

La technologie des transports en commun est à la pointe de la technologie ; c'est à son apogée, dit Wright. C'est la première fois que nous détectons une planète avec une période orbitale aussi longue alors qu'elle est si loin de l'étoile, dit-il. Les exoplanètes précédemment découvertes orbitent beaucoup plus près, ce qui les rend à la fois extrêmement chaudes et difficiles à étudier.

Jennifer Patience , maître de conférences en astrophysique à l'Université d'Exeter, au Royaume-Uni, explique qu'il y a deux défis techniques clés dans l'imagerie des planètes : surmonter le rapport de contraste dans la lumière de l'étoile et de la planète, et le fait que les planètes sont typiquement assez proche de la star hôte.

Étoile lumineuse, étoile brillante : La méthode de transit pour détecter les planètes au-delà de notre système solaire fonctionne en recherchant la baisse de luminosité d'une étoile causée par le passage d'une planète devant elle. Les astronomes utilisent les données pour calculer la taille de la planète et sa distance à son étoile.

La méthode de transit employée par le satellite CoRot utilise un télescope pour collecter la lumière qui est ensuite transmise à une caméra en deux parties. Une partie de l'appareil photo est conçue pour rechercher des étoiles ; l'autre est optimisé pour détecter la variation subtile de la lumière d'une étoile. Des chercheurs européens ont construit un dispositif pour protéger la caméra de la lumière provenant de sources autres que les objets sur lesquels le télescope regarde.

de la NASA satellite Kepler , qui a été lancé l'année dernière, utilise également la méthode du transit pour rechercher des planètes semblables à la Terre. Wright dit que le vaisseau spatial va révolutionner notre recherche de planètes habitables. Kepler dispose de 42 détecteurs capables de mesurer la luminosité de 150 000 étoiles et de stocker les données toutes les six secondes. Personne n'a jamais construit un instrument [spatial] avec ce genre de précision, déclare William Borucki, chercheur scientifique principal pour la mission Kepler.

John Johnson, professeur adjoint d'astronomie à Caltech, déclare que la nouvelle découverte de CoRot préfigure le travail que les astronomes attendent de Kepler au cours des prochaines années. Johnson prédit que Kepler trouvera la première Terre habitable en dehors de notre système solaire dans les trois à six prochaines années.

Pour que les astronomes comprennent vraiment la composition des exoplanètes qu'ils découvrent, ils devront utiliser une méthode émergente appelée détection directe. Cette technologie utilise un système d'optique adaptative et un appareil appelé coronographe, qui bloque autant de lumière de l'étoile que possible, pour imager la planète. Le télescope spatial Hubble a pu imager une planète autour de l'étoile nommée Fomalhuat à l'aide d'un coronographe, et seuls deux autres télescopes ont cette capacité, le Observatoire de Keck à Hawaï et le Très grand télescope au Chili.

Des instruments d'imagerie directe sont en cours de construction pour le Observatoire des Gémeaux au Chili, le Subaru télescope au Japon et le Very Large Telescope. Le prochain télescope spatial de la NASA, le télescope spatial James Webb, dont le lancement est prévu en 2013, utilisera également la détection directe. Dans le cadre d'un programme de développement technologique, la NASA a récemment accordé une subvention de 784 000 $ sur deux ans à des chercheurs du Rochester Institute of Technology de New York et du MIT Lincoln Laboratory, afin de modifier l'un des détecteurs de photons du Lincoln Lab pour l'imagerie des planètes. Le détecteur compte numériquement les photons individuels, explique Brian Aull, membre du personnel technique du MIT Lincoln Laboratory. L'avantage est qu'il est capable de détecter des objets très faibles avec de meilleures caractéristiques signal/bruit que la technologie de détection conventionnelle.

L'essentiel est de trouver des planètes, car pour mieux comprendre notre système solaire, nous devons comprendre comment d'autres systèmes planétaires se sont formés, explique Borucki. Si les astronomes peuvent trouver de nombreuses planètes semblables à la Terre, la prochaine étape consiste à développer des instruments capables de rechercher des signatures de vie. Nous devons savoir : y a-t-il de la vie là-bas, ou sommes-nous seuls ?

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