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Nous pourrions découvrir des exoplanètes grâce aux ondes gravitationnelles

Représentation de LISA détectant des ondes gravitationnelles dans l'espace. Crédits : Wikipédia

Une équipe d’astronomes propose de nous appuyer sur le futur instrument LISA pour détecter de nouvelles exoplanètes grâce aux ondes gravitationnelles. Les détails de l’étude sont publiés dans la revue Nature Astronomy.

La première détection d’ondes gravitationnelles, en septembre 2015, a non seulement confirmé une théorie prédite par Einstein un siècle plus tôt, mais elle a également ouvert une nouvelle fenêtre sur le cosmos. Les chercheurs peuvent en effet désormais étudier les fusions de trous noirs lointains, de supernovae ou d’étoiles à neutrons en examinant leurs ondes résultantes. Certains pensent même que nous pourrions un jour détecter les ondes gravitationnelles issues du Big Bang. Ce que nous ne savions pas, en revanche, c’est que nous pourrions également, grâce à ces ondes, détecter la présence de nouvelles exoplanètes. C’est du moins ce que propose une équipe de chercheurs allemands de l’Institut Max Planck de physique gravitationnelle, à Potsdam.

Des exoplanètes autour de naines blanches

Pour détecter de nouveaux mondes, les astronomes ont généralement recours à deux méthodes. Celle du transit et celle de la vitesse radiale. Ces deux méthodes ont été fructueuses, avec la détection de plus 4 000 planètes en une vingtaine d’années. Elles présentent en revanche l’inconvénient de limiter nos zones de recherches. Pour étendre nos horizons, des astrophysiciens proposent donc de nous appuyer sur les ondulations de l’espace-temps. Ils pensent notamment au Laser Interferometer Space Antenna (LISA), une future mission spatiale de l’ESA dont l’objectif sera de détecter des ondes de basse fréquence depuis l’espace.

«Nous proposons une méthode utilisant les ondes gravitationnelles pour trouver des exoplanètes qui gravitent autour d’étoiles naines blanches binaires, explique Nicola Tamanini, principale auteure de l’étude. Les naines blanches sont de très vieux et de petits restes d’étoiles jadis similaires au Soleil. S’il se trouve qu’une planète est en orbite autour de ces naines blanches, le motif d’ondes gravitationnelles observé devrait normalement être différent de celui d’un binaire sans planète».

ondes gravitationelles
Représentation de LISA détectant des ondes gravitationnelles dans l’espace. Crédits : Wikipédia

Grâce à cette méthode, les chercheurs estiment que LISA pourrait être en mesure de détecter des planètes jusqu’à 50 masses terrestres, au-delà des limites de distance des télescopes traditionnels. Ils assurent également que d’un point de vue théorique, rien n’empêche la présence d’exoplanètes autour de naines blanches binaires compactes.

Si découvertes il y a, celles-si devraient alors nous permettre de mieux appréhender la théorie de l’évolution planétaire. Il faudra néanmoins s’armer de patience. La mission de l’ESA, depuis longtemps dans les papiers, ne devrait pas être lancée avant 2034.

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