Vers la détection des exoplanètes (1)

En ce 7 Mai était publié un papier de bilan sur la détection des exoplanètes et c’est comme ça que m’est venu l’idée d’écrire les deux prochains articles sur les méthodes de détection des exoplanètes.

©NASA Posters issue de la section « Exoplanètes » du site de la NASA

Une exoplanète, c’est quoi? 

Une exoplanète est une planète qui se situe hors de notre système solaire. En effet,  notre système solaire n’est pas le seul dans l’Univers et il existe d’autres systèmes composés d’une étoile, ou plus, et d’une planète gravitant autour ou plus. Bref , les possibilités sont vraiment énormes.

Mais alors comment détecte-on les exoplanètes? 

Au moment où j’écris cet article, les astrophysiciens possèdent plusieurs méthodes (au moins 7) de détection d’exoplanètes (chiffres provenant de la NASA mis à jour le 6 Mai 2020), les 5 principales sont:

• la méthode de la vitesse radiale: 801 planètes découvertes (19,54 % des planètes découvertes parmi les cinq méthodes présentées)
• la méthode d’imagerie directe : 50 planètes découvertes ( 1,22 %)
• la méthode « photométrique du transit« : 3158 planètes découvertes (77,04 %)
• la méthode utilisant les micro-lentilles gravitationnelles: 89 planètes découvertes (2,17 %)
• l’astrométrie qui a permis de découvrir 1 planète ( 0,02 %)

Méthode de la vitesse radiale 

Les planètes orbitent autour des étoiles et plus précisément si une étoile attire une planète, la planète aussi attire l’étoile. Si l’étoile ne bouge que très peu, elle bouge suffisamment pour que l’on puisse l’observer. Alors, la spectroscopie va nous permettre alors de mesurer ce décalage par effet Doppler.

©Neils Comins dans « A la découverte de l’Univers » ( traduit par Richard Taillet et Loic Villain) chez de Boeck Supérieur

Méthode d’imagerie directe

La méthode d’imagerie directe est une méthode difficile à mettre en oeuvre mais qui est la plus évidente à première vue, elle consiste à enlever la forte luminosité des étoiles afin de pouvoir observer les planètes qui gravitent autour. Cette méthode est malheureusement limitée par le fait que les étoiles ont une luminosité bien trop importante pour que les planètes orbitant autour d’elles soient observables.

Images extraites des vidéos disponible dans la section « Exoplanètes » du site de la NASA. Sur la l’image de gauche, l’étoile éblouie l’exoplanète, elle n’est pas visible et sur l’image de droite, la luminosité atténuée de l’étoile permet de voir l’exoplanète.

Mais il existe encore d’autres méthodes dont celle  » du transit » qui a permis de découvrir une énorme partie des exoplanètes et que nous présenterons dans la suite de cet article dès demain.

Sources: Wei, J. , A Survey of Exoplanetary Detection Techniques 2018 (https://arxiv.org/abs/1805.02771)

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