Nous croyions que nous étions seuls dans l’univers et que la Terre était un diamant unique. Nous cherchions les extraterrestres à l’aveuglette dans cet immense univers. Tout cela a changé depuis la découverte de planètes hors de notre Système Solaire. On les surnomme les exoplanètes.

C’est une révolution dans les milieux de l’astronomie depuis 1995 où l’on a découvert la première exoplanète. Cela relance tous les espoirs d’une recherche de la vie dans le cosmos et pourquoi pas de la vie intelligente.

Pourquoi ces découvertes si tardives, sachant que Galilée a découvert avec un télescope rudimentaire (réplique ci-dessous) les satellites de Jupiter, en 1610 (Callisto, Europe, Ganymède et Io). Et bien, comme toujours, ce sont de nouveaux moyens techniques et de nouvelles méthodes d’analyses qui nous font progresser dans le domaine de la connaissance.

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En effet, en 1995, grâce à la méthode des vitesses radiales, la première exoplanète a été découverte le 6 octobre 1995, par les deux astronomes suisses Michel Mayor et Didier Queloz, de l’Observatoire de Genève. La planète se nomme 51 Pegasi b (photo de gauche ci-dessous : vue d’artiste de 51 Pegasi b – photo de droite : localisation de 51 Pegasi b).

51pegasi-bPegasus_51_location

C’est une planète géante gazeuse, se situant à 40 années lumières de la Terre et orbitant à 0,5 UA de son étoile 51 Pegasi, dans la constellation de Pégase. Ce fut une surprise de voir une géante gazeuse aussi proche de son étoile, car la distance correspond à un vingtième de la distance Terre-Soleil. La planète effectue une révolution autour de son soleil en 4 jours seulement. Les caractéristiques de cette première exoplanètes nous obligent à reconsidérer tout ce que nous pensions au sujet des planètes.

La méthode des vitesses radiales : en gros, lorsqu’une planète orbite autour de son étoile, cela a une influence sur l’étoile qui effectue un léger mouvement radial. Ce mouvement peut être détecté avec un spectromètre (photo de gauche ci-dessous : animation du mouvement radial de l’étoile – à droite : le graphique représentant l’évolution de la vélocité radiale de l’étoile). Lorsque ce décalage radial est constaté périodiquement, c’est le signe qu’une planète gravite autour de l’étoile.

Vitesse radiale51_Peg_b_rv

Une autre méthode de détection consiste à détecter une variation périodique de la luminosité d’une étoile, qui serait ainsi le signe de la présence d’une exoplanète (comme le montre l’image ci-dessous). En effet, lorsqu’une planète passe devant son étoile, elle masque une partie de l’étoile, diminuant ainsi la luminosité de l’étoile. Même si cette variation est infime, on peut la détecter avec les moyens actuels. Cette méthode de détection s'appelle la méthode du "transit".

Méthode_de_détection_par_transit

Les exoplanètes sont difficilement observables directement, car la lumière de l’étoile est trop aveuglante et masque ainsi les planètes. Certaines ont toutefois été détectées directement par des télescopes, comme le montre la photo ci-dessous de l’exoplanète 2M1207b, découverte par le télescope VLT.

VLT-2M1207b_-_First_image_of_an_exoplanet

Les méthodes de détection « vitesse radiale » et « transit » ont permis d’identifier la majorité des exoplanètes, comme nous le montre le diagramme ci-dessous (en bleu le nombre de planètes détectés par la méthode « vitese radiale » et en vert le nombre de planètes détectées par la méthode « transit »).

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La NASA a annoncé récemment qu’à ce jour, 1 202 exoplanètes ont été détectées par le télescope Kepler :

  • 68 de la taille de la Terre ;
  • 663 de la taille de Neptune ;
  • 165 de la taille de Jupiter ;
  • 288 Super-Terres ;
  • 19 exoplanètes faisant deux fois la taille de Jupiter.

Jusqu’à présent la plupart des exoplanètes découvertes sont des géantes gazeuses, proches de leur étoile, car elles sont plus facilement détectables. On parle de "Jupiter chaudes". Ce la ne veut pas dire pour autant que des planètes de la taille de la Terre sont minoritaires. C’est juste le fait qu’elles sont plus difficiles à détecter.

L’objectif de tout ceci est quand même de trouver une planète qui ait la taille de la Terre et qui se trouve dans la zone habitable de son étoile. Jusqu’à maintenant, nous n’avons pas de planète confirmant ces caractéristiques.

58 de ces 1 202 planètes se situent dans la zone habitable de leur système, c'est-à-dire la zone dans laquelle l’eau, propice à la vie, peut se trouver à l’état liquide. Parmi ces 58 planètes, 5 sont de la taille de la Terre. Cependant, nous ne savons toujours pas la composition de ces planètes, à savoir si elles sont rocheuses.

La zone de recherche du télescope Kepler est fixe, entre la constellation de la Lyre et la constellation du Cygne, entre 500 et 3 000 années-lumière du Soleil. Cette zone représente 150 000 étoiles. Ci-dessous une carte représentant les exoplanètes découvertes par le télescope Hubble, telles qu’elles se situent.

Kepler-planete-carte

On estime qu’il y en aurait des dizaines, voir des centaines de milliards de planètes dans notre galaxie. On pense que les petites planètes rocheuses devraient être plus nombreuses que les géantes gazeuses. Toutes ces estimations nous donnent une bonne dose d’espoir dans notre recherche d’une Terre jumelle et par conséquent de la vie extraterrestre.

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Sources :

http://en.wikipedia.org/wiki/Extrasolar_planet

http://fr.wikipedia.org/wiki/51_Pegasi_b

http://fr.wikipedia.org/wiki/Méthode_des_vitesses_radiales

http://www.20minutes.fr/sciences/663490-sciences-kepler-decouvre-plus-1000-nouvelles-exoplanetes-dont-cinq-potentielles-jumelles-terre

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