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Pourrons-nous bientôt observer directement les exoplanètes ?

Crédits : NASA/JPL-Caltech

Si des milliers de planètes ont été découvertes à ce jour, toutes ont été « observées » de manière indirecte. Si nos moyens sont actuellement limités, une prochaine génération d’instruments pourrait être capable d’observer directement ces exoplanètes. Une condition indispensable pour en évaluer le potentiel de vie.

On dénombre aujourd’hui plus de 3 700 exoplanètes dans 2 818 systèmes planétaires. Tous ces mondes ont été repérés par des moyens indirects (méthode du transit ou de vitesse radiale). Si caractériser leur présence est actuellement réalisable, analyser leur éventuelle atmosphère nous est en revanche impossible à ce jour. Notre technologie – aussi avancée soit-elle – ne nous permet pas une telle sensibilité. Caractériser l’atmosphère de planètes extrasolaires sera pourtant indispensable pour déterminer si oui ou non les ingrédients nécessaires à la vie telle que nous la connaissons y sont présents. La question est donc : pourra-t-on un jour le faire ?

Une récente étude, menée par Michael Fitzgerald, de l’Université de Californie à Los Angeles (UCLA), et Ben Mazin, de l’Université de Californie à Santa Barbara (UCSB) (États-Unis), suggère que oui. Mais à certaines conditions. Si nos instruments et méthodes actuels ont permis la découverte de milliers de planètes relativement proches de leur étoile, les mondes plus extérieurs à leur parent hôte nous sont encore inaccessibles. Impossible alors de « lire » le spectre de lumière qui pourrait permettre aux astronomes de déterminer la composition de l’atmosphère.

Des télescopes géants sont nécessaires !

L’imagerie directe se présente aujourd’hui comme le seul moyen d’obtenir ces informations. Si nos instruments actuels ne sont pas assez sensibles, bien que très prolifiques en découvertes, de prochains télescopes auront le pouvoir de caractériser les atmosphères de planètes évoluant à moins de 5 UA de leurs étoiles (une unité astronomique équivaut à la distance moyenne entre la Terre et le Soleil, soit environ 150 millions de km). Pour les chercheurs, il y aura alors besoin d’un télescope avec une ouverture d’au moins 30 mètres, combiné à une optique adaptative avancée, un coronographe, des spectromètres et imageurs.

« Il n’est pas certain qu’on puisse détecter, au départ, des planètes comme la Terre, mais on devrait être capable de détecter des planètes comparables à Uranus et Neptune, ce qui serait déjà un résultat superbe », expliquent les chercheurs dans leur étude. Ces installations de nouvelle génération comprennent l’imageur de systèmes planétaires (PSI) du télescope Thirty Meter (TMT), qui pourrait être construit à Hawaii, ou encore l’instrument GMagAO-X, installé sur le télescope géant de Magellan (GMT), actuellement en construction à l’observatoire Las Campanas (fin des travaux prévue pour 2025). Sans oublier bien sûr le James Webb Telescope, successeur de Hubble, qui sera en mesure d’étudier des planètes en transit dans des détails sans précédent, révélant des informations cruciales sur leurs compositions atmosphériques (le lancement prévu en 2021).

Pouvoir imager directement les exoplanètes sera sans nul doute notre meilleure chance de rechercher des signatures de vie ailleurs dans l’Univers. Ces futurs travaux pourraient ainsi révolutionner, d’une part notre compréhension de la formation planétaire, mais également lever le voile sur les origines de la vie et changer à jamais notre rapport à celle-ci.

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