Comment rechercher des Exoplanètes

Comment détecter un objet de la taille d’une planète orbitant autour d’une étoile à des dizaines d’années-lumière ?

L’ampleur de la tâche devient évidente si l’on considère que même les étoiles n’apparaissent que sous forme de points de lumière, même avec les plus grands télescopes. Les planètes n’ont qu’une fraction de la masse d’une étoile et, par conséquent, la réaction de fusion nucléaire qui fait « brûler » les étoiles ne se produit pas.

Vitesse radiale
Jusqu’au lancement du vaisseau de chasse de la planète Kepler en 2009, la vitesse radiale était la méthode la plus efficace pour localiser les planètes extrasolaires. La grande majorité des Exoplanètes détectées sur Terre ont été découvertes par cette méthode.

Photométrie de transit
Cette méthode détecte les planètes éloignées en mesurant la variation en minutes d’une étoile lorsqu’une planète en orbite passe entre elle et la Terre. Le passage d’une planète entre une étoile et la Terre s’appelle un « transit ». Si une telle variation est détectée à intervalles réguliers et dure une durée fixe, il est très probable qu’une planète orbite autour de l’étoile et passe devant elle une fois par période orbitale.

Microlentille
La microlentille est la seule méthode connue capable de découvrir des planètes à de très grandes distances de la Terre. Alors que les recherches sur les vitesses radiales recherchent les planètes dans notre voisinage galactique immédiat, jusqu’à 100 années-lumière de la Terre, et que la photométrie de transit peut potentiellement détecter des planètes à une distance de centaines d’années-lumière, la microlentille peut trouver des planètes en orbite autour des étoiles près du centre de la galaxie, à des milliers d’années-lumière de distance.

Astrométrie
L’astrométrie est la science (et l’art !) de la mesure précise de la position des étoiles dans le ciel. Quand les chasseurs de planètes utilisent l’astrométrie, ils recherchent une oscillation minute mais régulière dans la position d’une étoile. Si un tel décalage périodique est détecté, il est presque certain que l’étoile est en orbite autour d’une planète compagnon.

Imagerie directe
L’imagerie directe des exoplanètes est extrêmement difficile, voire impossible dans la plupart des cas. Étant petites et sombres, les planètes se perdent facilement dans l’éblouissement brillant des étoiles géantes qu’elles orbitent. Néanmoins, même avec la technologie des télescopes existants, il existe des circonstances spéciales dans lesquelles une planète peut être observée directement.

Des scientifiques à la recherche d’une vie lointaine au clair de lune
Il est difficile de détecter la vie complexe sur des planètes lointaines, comme les plantes, et pour cela, les scientifiques devront se fier à des indicateurs subtils tels que le « bord rouge ». Comment devrions-nous chercher ces signes de vie complexe sur des planètes lointaines, et dans quelle mesure sommes-nous susceptibles de les trouver ?