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La chasse aux exoplanètes

Les exoplanètes se cachent bien !

C’est essentiellement par des moyens indirects que les exoplanètes ont pu, à ce jour, être observées.

Les exoplanètes sont souvent noyées dans la lumière de leur étoile. Les astronomes ont donc appris à ruser pour les découvrir, grâce à diverses méthodes indirectes. Près d’un tiers des exoplanètes a été détecté avec la méthode des vitesses radiales. Lorsqu’une planète gravite autour d’une étoile, la présence de ce partenaire fait se déplacer l’étoile au fil du temps, et donc modifie sa vitesse par rapport à nous qui l’observons.

Par effet Doppler, la lumière de l’étoile nous apparaîtra tantôt plus bleue, tantôt plus rouge. En étudiant ces variations périodiques, on peut savoir la masse minimale de la planète nécessaire pour causer toute cette agitation... mais pas la valeur exacte, car il faudrait connaître l’orbite exacte de la planète.

La méthode des transits (environ les deux tiers des détections) consiste à attendre que l’exoplanète passe devant l’étoile quand nous la regardons. La luminosité apparente de l’étoile baisse légèrement, ce qui permet de déterminer la taille de l’exoplanète qui l’a partiellement cachée (ou « occultée »).

Cette méthode ne détecte que des planètes passant de temps à autre dans la ligne de visée Terre-étoile. De plus, d’autres facteurs peuvent faire varier la luminosité d’une étoile... ce qui explique que les astronomes croisent leurs résultats avec d’autres méthodes avant de crier à la découverte !

Une détection… sur mesure

D’autres méthodes de détection existent. Ainsi, quand une étoile massive passe devant des étoiles lointaines, elle amplifie leur lumière par un effet de « lentille gravitationnelle », lié à la relativité générale d’Einstein. Une exoplanète gravitant autour de cette étoile massive module un tel effet.

En observant ces variations, les astronomes peuvent donc caractériser l’exoplanète en jeu. Cette technique permet d’identifier des petites planètes similaires à la Terre, alors que les méthodes des vitesses radiales et des transits détectent surtout de grosses planètes (allant des « Jupiters chauds » à des super-Terres) à proximité de leur étoile.

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