Guillaume
Hébrard, jeune astrophysicien de l’IAP, a travaillé notamment avec
Alfred Vidal-Madjar sur la détection des planètes extra solaires.
Le problème majeur lié aux exoplanètes étant
leur éloignement, donc la question est : comment peut-on les détecter ?
Quelques comparaisons :
L’étoile la plus proche étant à approx. 4
années lumière, que donnerait par exemple Jupiter vue de cette étoile ?
4 secondes d’angle, soit l’équivalent
d’une main vue à 3km !!
Et à 100 al ? 0,15’’, soit une main
vue à 200km !!
Et
la Terre à 100 al? 0,03’’, une main vue à 1000km !!
Or actuellement, les meilleurs télescopes au
sol du monde ne peuvent séparer que 0,12’’.
Voilà toute la difficulté.
Mais ce n’est pas le seul problème, il y a
aussi entre l’exoplanète et son étoile un énorme contraste de luminosité !!
L’étoile peut être jusqu’à 10 milliards
de fois plus brillante que la planète.
LES
VITESSES RADIALES.
Et bien, miracle !, malgré tout cela, en
1995 M Mayor et D Queloz ont réussi à mettre en évidence une exoplanète
autour de Pégase 51
pour la première fois.
Ils ont utilisé une méthode indirecte, la méthode
des vitesses radiales (l’exoplanète et son étoile tournent en fait
autour de leur centre de masse, provoquant un très léger mouvement de l’étoile
que l’on peut détecter par effet Doppler), c’est cette vitesse de léger
déplacement de l’étoile (wobble en anglais) que l’on voit sur la
courbe ci-contre.
Un mouvement périodique est parfaitement détectable,
c’est la présence d’une planète autour de Peg 51 !
Cette énorme découverte a été faite à l’Observatoire
de Haute Provence (OHP) avec le spectromètre Elodie. (remplacé en 2006
par SOPHIE et qui
trouve ses premières exoplanètes en septembre de la même année dans
l’étoile WASP).
Les variations de vitesse à mesurer sont extrêmement
faibles, mais on commence à avoir le matériel correspondant, par exemple
le spectro HARPS monté à La Silla sur le télescope de 3,60m, le bébé de
M Mayor, dont nous avons eu la chance de voir le deuxième exemplaire lors
de notre visite
à l’Observatoire de Genève.
LES
TRANSITS PLANÉTAIRES.
L’étoile est occultée partiellement lors du
passage d’une planète devant son disque, une (très faible !) baisse
de luminosité peut ainsi être mesurée, signe du passage de la planète.
La puissance de cette méthode tient au fait qu’on
peut la combiner avec la première méthode et ainsi acquérir plus
d’informations sur la planète extra solaire.
C’est ainsi que HD
209458b, d’abord détectée par vitesse radiale a été détectée
ensuite par transit, permettant d’accéder à ses caractéristiques.
Courbe supérieure : vitesse radiale
Courbe inférieure : transit.
Cette méthode du transit est très complète
car la profondeur du transit donne aussi des informations sur la taille de
la planète.
Par exemple notre Jupiter passant devant notre
Soleil, donnerait une diminution de luminosité de 1%, notre Terre, seulement 0,01%, limite que l’on ne sait pas
encore atteindre avec les mesures actuellement depuis le sol, par contre
depuis l’espace, cela commence à être presque possible.
·Utiliser les 4 VLT en même temps en interférométrie.
·Le JWST.
·L’EELT.
·L’expérience spatiale Darwin.
Pour terminer , un point très intéressant ;
comment un extra terrestre verrait la Terre?
Si les spectres de notre planète sont
incroyablement caractéristiques (H2O et O3), on peut aussi (image de
droite) analyser la lumière émise par la Terre durant une éclipse de
Lune.