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Près de 6 000 exoplanètes ont déjà été confirmées. Et le rythme ne faiblit pas. Pourtant, aucune d’elles n’a été « vue » comme dans les films de science-fiction. Alors, comment les détecte-t-on vraiment ?
Depuis 1995, les astronomes utilisent le mouvement des étoiles pour détecter des planètes invisibles
Tout commence en 1995, en Provence, quand Michel Mayor et Didier Queloz observent une étrange variation dans le comportement d’une étoile. Elle ne vacille pas visuellement, mais sa lumière change subtilement. Résultat : découverte de Pegasi 51b, première exoplanète confirmée.
Cette méthode repose sur les vitesses radiales. Lorsqu’une planète gravite autour de son étoile, elle exerce une infime traction sur celle-ci. Résultat : l’étoile oscille légèrement, ce qui se traduit par un décalage spectral (vers le rouge ou le bleu). C’est ce que mesurent des spectromètres ultra-sensibles.
Avantage ? Cela permet de connaître la masse de la planète et sa distance à l’étoile. Inconvénient ? Elle est surtout efficace pour détecter des planètes massives, proches de leur étoile : les fameuses Jupiter chaudes. Déceler une Terre, plus petite et plus éloignée, devient très compliqué.
Les transits stellaires : la méthode qui a permis de découvrir 75 % des exoplanètes à ce jour
La méthode des transits est aujourd’hui la plus utilisée. Elle consiste à surveiller une étoile et à guetter une baisse de luminosité régulière : c’est le signe qu’une planète passe devant, créant une micro-éclipse.
C’est simple en apparence, mais diaboliquement efficace. Grâce à cette technique, on peut déduire le diamètre de la planète, sa période orbitale, et parfois même des éléments sur son atmosphère via l’analyse du spectre lumineux.
Cette méthode a aussi ses limites. Elle nécessite un alignement parfait entre la planète, son étoile et notre ligne de visée. Si l’orbite est légèrement inclinée, le transit devient indétectable. C’est donc un jeu de patience et de probabilité.
L’imagerie directe : quand on parvient à voir la planète… mais dans des cas très rares
L’imagerie directe reste marginale, mais elle progresse. L’idée ? Bloquer la lumière de l’étoile avec un coronographe, un cache optique, pour révéler ce qui se cache à côté : la planète.
Mais c’est un défi : une étoile brille un milliard de fois plus fort que sa planète. C’est comme vouloir voir une bougie posée à côté d’un phare, à un kilomètre de distance. Malgré cela, des télescopes comme Hubble ou James-Webb y sont parvenus dans quelques cas.
Cette méthode pourrait devenir cruciale dans les années à venir. Elle permettrait de repérer des planètes éloignées de leur étoile, donc potentiellement tempérées et rocheuses. En bref, des Terres potentielles.
Chaque méthode donne des indices différents : les combiner, c’est mieux comprendre ces mondes lointains
Aucune méthode ne suffit à elle seule. Mais en combinant les vitesses radiales (pour la masse), les transits (pour la taille) et éventuellement l’imagerie directe (pour la lumière réfléchie), les astronomes reconstituent un portrait-robot de la planète.
Et avec près de 6 000 exoplanètes déjà confirmées, on commence à dresser une cartographie statistique de ces mondes. Les Jupiter chaudes sont surreprésentées ? C’est parce que ce sont les plus faciles à repérer. Mais à mesure que les instruments s’améliorent, on découvre de plus en plus de planètes rocheuses, parfois dans la fameuse zone habitable.
Une chose est sûre : chaque nouvelle planète repérée depuis la Terre nous rapproche un peu plus d’une grande question. Sommes-nous seuls ? Pour y répondre, les astronomes écoutent, mesurent, et traquent les ombres… patiemment.
Par Eric Rafidiarimanana, le