L'astronome suisse Michel Mayor vient d'annoncer la découverte de quelque 45 nouvelles planètes de petites tailles situées hors du système solaire. Parmi elles, trois exoplanètes à peine plus massives que la Terre orbitant autour d'une même étoile. Explications.
45 nouvelles exoplanètes !
Le 16 juin 2008, venu du monde entier, le « gratin » des scientifiques spécialisés dans la recherche et l'étude des planètes extrasolaires s'était réuni à Nantes pour un colloque de trois jours. Inaugurant la séance, le célèbre astronome suisse Michel Mayor – codécouvreur avec Didier Queloz de la toute première planète extrasolaire en 1995 – monte sur scène et présente sur le grand écran ses derniers résultats. Une courbe apparait, témoignant de la découverte d'une nouvelle exoplanète. Puis une deuxième, une troisième, une autre, et encore une autre qui s'amoncellent sur l'écran désormais trop petit pour les accueillir toutes… Ce ne sont pas moins de 45 nouvelles planètes que Michel Mayor et son équipe de l'Observatoire de Genève viennent de découvrir.
Au sein de cette moisson prestigieuse, constituée principalement de planètes de faible masse, le chercheur tient à mettre en exergue trois systèmes planétaires remarquables. Deux d'entre eux associent, autour d'une étoile comparable au Soleil, des planètes de tailles très différentes.
Mais le dernier système – le plus étonnant sans doute – rassemble autour d'une étoile légèrement plus petite que notre Soleil, trois « super-Terres » : des exoplanètes dont les masses sont à peine supérieures à notre planète, respectivement 4,2, 6,7 et 9,4 fois plus massives que la Terre. Il n'y a cependant pas à espérer que ces mondes soient habitables : situées tout près de leur étoile, leurs températures de surface doit avoisiner les 1500-2000°C !
Une course technologique
Les petites planètes arrivent donc en masse dans le grand catalogue des exoplanètes qui comptait jusqu'à présent quelque 270 membres, principalement des planètes géantes s'apparentant davantage à Saturne et Jupiter.
La raison de ce déséquilibre est essentiellement technologique : on ne peut trouver que ce que l'on est capable de trouver… Et la méthode de détection dite « des vitesses radiales », la plus utilisée depuis treize ans, est à cet effet particulièrement sélective. Celle-ci consiste à mesurer au cours du temps et par spectrométrie les infimes variations de vitesse que subit une étoile lorsqu'une ou plusieurs planètes tournent autour d'elle.
Deux conséquences. La première est qu'il est plus facile d'observer des planètes proches de leur étoile, c'est-à-dire celles ayant une période courte et nécessitant une surveillance moins longue. La seconde est que les planètes plus massives – plus à même de perturber leur étoile – sont plus facilement détectables.
Conscients de cette limite, les scientifiques ont mis au point un spectrographe – Harps – d'une précision encore jamais atteinte. Installé depuis 2002 au foyer du télescope de 3,6m de l'Observatoire européen de La Silla, au Chili, celui-ci est capable de mesurer des variations de vitesses d'étoile de l'ordre d'un tiers de mètre par seconde, soit la vitesse d'un piéton !
Des planètes à foison dans l'Univers ?
Depuis cinq ans, Michel Mayor et son équipe surveillent grâce à ce spectrographe quelque 200 étoiles de type solaire. Et c'est ainsi que les chercheurs ont pu détecter la nouvelle moisson d'exoplanètes. Par le passé, Harps avait déjà fourni quelques résultats très prometteurs comme le premier système comprenant trois « Neptunes » ou comme les toutes premières « Super-Terres ».
« En cinq ans, le programme Harps a montré que 30% des étoiles comme le Soleil possèdent des planètes légères et une période inférieure à 50 jours. C'est énorme ! insiste Michel Mayor. Si l'on compte que l'on sait déjà qu'il y a 7% de planètes gazeuses et 30% de super-Terres proches de leur étoile, que l'on n'a pas encore les moyens de détecter de "vraies Terres" ou des "Neptunes" un peu plus loin de leur soleil, vous voyez que certainement toutes les étoiles possèdent des planètes !L'autre enseignement à retenir est que les systèmes planétaires que nous découvrons depuis plus d'une dizaine d'années présentent une extrême variabilité, poursuit le chercheur. En soit, notre système solaire est même assez atypique ! »