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En quête d’une autre Terre

Identifier une petite planète rocheuse en orbite assez proche de son étoile – en quelque sorte une jumelle de la Terre – telle est la quête ultime des chercheurs d’exoplanètes. Un nouvel instrument appelé Espresso, installé à l’Observatoire européen austral, au Chili, pourrait permettre de réaliser ce rêve.

Surface imaginaire d'une autre Terre, avec son étoile à l'horizon. Vue d'artiste© M.Kornmesser/Eso

Installé sur le Very Large Telescope (VLT) du site de l'Observatoire européen austral (Eso), au Chili, Espresso est un acronyme qui désigne le nec plus ultra de la technique (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations) : un spectrographe extrêmement performant qui permettra d’analyser d’infimes variations de la lumière émise par une étoile. 

Espresso est le premier chercheur d’exoplanètes capable de combiner la lumière issue des quatre télescopes du VLT. Sur cette image haute en couleurs figurent les données spectrales acquises lors de sa première mise en service : la lumière en provenance de l’étoile a été dispersée en ses composantes de différentes couleurs. Cette vue a été colorisée afin de mettre en évidence la variation progressive de fréquence, mais ces couleurs ne reflètent pas l’exacte réalité. En effet, ce spectre stellaire est parsemé de raies spectrales de couleur sombre qui témoignent du mode d’acquisition des données mais ne reflètent pas la réalité observée, ainsi que de doubles points régulièrement espacés issus de la source de lumière utilisée à des fins de calibration.© Espresso/Eso

Une planète tournant autour d’une étoile modifie en effet très légèrement la vitesse de cette étoile. C’est ce genre de modifications infimes que mesure Espresso. Plus la planète est petite, plus la modification de vitesse est difficile à mesurer. Le nouveau spectrographe devrait parvenir à mesurer des variations d’une dizaine de centimètres par seconde sur la vitesse des étoiles qui, elles, se déplacent à plusieurs dizaines de kilomètres par seconde !

Le Very Large Telescope ou VLT se compose de quatre télescopes unitaires ayant des miroirs primaires de 8,2 mètres de diamètre, qui peuvent fonctionner ensemble pour former un « interféromètre » géant permettant aux astronomes de discerner des détails avec une précision jusqu'à 25 fois plus importante qu'avec les télescopes utilisés séparément.© G.Hüdepohl/Eso

Pour parvenir à cette richesse de détail, il faut beaucoup de lumière. C'est la raison pour laquelle Espresso reçoit sa lumière non pas d’un seul télescope, mais des quatre télescopes du VLT en même temps. Ce tout nouvel instrument a reçu sa « première lumière » le 27 novembre. Il fonctionne parfaitement et devrait être opérationnel d’ici le début de l’année prochaine. Il permettra peut-être alors, enfin, de découvrir des planètes comparables à la nôtre. 

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