Dix ans de découvertes de planètes extrasolaires
Date 21/8/2005 16:51:04 | Sujet : Découverte
| En 1995, deux astrophysiciens suisses de l'observatoire de Genève, Michel Mayor et Didier Queloz, faisaient sensation en annonçant la découverte de la première planète extérieure au système solaire. Elle orbitait autour de l'étoile 51 Pégase b, située dans la constellation de Pégase, à 40années- lumière de la Terre. Depuis cette date mémorable, 162 planètes ont été mises en évidence dans la Voie lactée (voir le site http ://www.obspm.fr/encycl/f). Pour célébrer ces dix années de recherches qui ont révolutionné les connaissances sur les systèmes planétaires, un colloque international doit se tenir à l'observatoire de Haute-Provence, du 22 au 26 août.
Détecter des mondes extérieurs constituait un vieux rêve de l'humanité. Déjà, il y a vingt-trois siècles, Epicure écrivait dans sa Lettre à Hérodote : "Les atomes étant en nombre infini, il n'est rien qui fasse obstacle à l'infinité des mondes." Mais il faudra attendre la fin du XXe siècle pour détecter de nouveaux mondes et aller de surprise en surprise. "Personne ne s'y attendait , explique Didier Queloz. Nous avions sélectionné 150 étoiles non binaires relativement brillantes et observables à partir du télescope de 193 cm de diamètre de l'observatoire de Haute-Provence. Notre objectif était de rechercher de grosses planètes orbitant loin de leur étoile. Or, à notre grand étonnement, nous avons détecté u n gros corps gazeux qui faisait le tour de son étoile en 4 jours, contre 11 ans pour Jupiter autour du Soleil."
Personne, dans la communauté des astrophysiciens, ne s'attendait à un tel cas de figure, confirmé, ensuite, à maintes reprises. A tel point qu'on a même découvert une planète orbitant autour de son étoile en 1,2 jour... Ces planètes géantes gazeuses très proches de leur étoile ont reçu le nom de "Jupiters chauds" par opposition à notre Jupiter froid. "Ces astres étranges sont situés à une distance de leur étoile qui varie entre 0,23 unité astronomique (UA) et 4 à 5 UA (1 UA égale 150 millions de kilomètres, soit la distance de la Terre au Soleil)", précise Alain Lecavelier des Etangs, à l'Institut d'astrophysique de Paris (IAP).
THÉORIE DE LA MIGRATION
Il a bien fallu trouver une explication à l'existence de tels corps, "pour lesquels il n'y a pas d'équivalent dans le système solaire", explique Michel Mayor. Les astrophysiciens ont ainsi élaboré la théorie de la migration. Au départ, le principe de la formation du système planétaire est similaire au nôtre. D'un immense nuage de poussières et de gaz interstellaires se crée, par effondrement, une étoile entourée d'un disque de matière. Dans ce dernier s'agglomèrent peu à peu des planétissimaux, qui donneront naissance aux planètes.
Mais, "pendant les premiers 10 millions d'années de vie de l'étoile, période au cours de laquelle se forment les planètes géantes, une interaction de gravité se produit entre ces dernières et le disque de matière. La planète migre alors très vite (en moins de 100 000 ans !), en spirale, de l'extérieur du système planétaire vers l'étoile. Et, apparemment, rien ne peut l'empêcher d'être engloutie", ajoute Alfred Vidal-Madjar (IAP). Néanmoins,"on se demande comment certains Jupiters chauds ont survécu. Et pourquoi notre Jupiter n'a pas migré plus près du Soleil".
"BESTIAIRE INIMAGINABLE"
Les découvertes planétaires qui ont suivi ont encore bouleversé lesschémas connus. Alfred Vidal-Madjar et son équipe ont ainsi détecté, en 1999, une planète géante gazeuse, Osiris, si proche de son étoile qu'elle perd 10 000tonnes d'hydrogène par seconde (Le Monde du 6 février 2004). A terme, il ne subsistera que le coeur de la planète. Alain Lecavelier des Etangs suggère que de nombreux résidus rocheux planétaires pourraient ainsi peupler les abords des étoiles (Pour la science, août 2005).
Autre surprise : dans la revue Nature du 14 juillet, Maciej Konacki, astrophysicien du California Institute of Technology (Etats-Unis), a annoncé la découverte d'une planète géante gazeuse installée dans un système stellaire composé de trois étoiles. Cette configuration inexplicable pour l'instant suscite l'étonnement des spécialistes. Car elle n'a jamais été constatée à ce jour, bien que 20 des planètes extrasolaires détectées tournent autour d'un système d'étoiles doubles.
En dix ans, "on a découvert un bestiaire inimaginable et très diversifié de planètes extrasolaires, complètement différent de ce que l'on pouvait imaginer", confirme Alfred Vidal-Madjar. Ainsi, un grand nombre de planètes extrasolaires sont installées sur des orbites allongées, contrairement à celles, presque circulaires, du système solaire. "On a aussi constaté que 10 % des étoiles possédaient des planètes et que, plus elles contenaient d'éléments lourds, plus elles avaient des chances de posséder des plan ètes." Tous les espoirs sont donc permis, car "on n'a, pour l'instant, sondé que la banlieue du Soleil", précise Alain Lecavelier des Etangs.
La chasse aux nouveaux mondes, d'abord abandonnée à quelques chercheurs farfelus, mobilise aujourd'hui de nombreuses équipes internationales. "C'est une aventure extraordinaire qui continue. Nous sommes dans le domaine de la passion et de l'aventure scientifique", jubile Didier Queloz.
Après la mise en évidence de grosses planètes gazeuses, tous les efforts portent maintenant sur la recherche d'astres similaires à la Terre. Des équipes ont découvert récemment trois petites exoplanètes dont la masse est de 15 à 20 fois celle de la Terre. Tandis que l'équipe de Geoffrey Marcy (professeur d'astronomie à l'université de Californie à Berkeley) vient d'observer la plus petite exoplanète connue à ce jour : sa masse équivaut à 7,5 fois celle de la Terre, et elle orbite à une distance de 0,02 UA autour de l'étoile Gliese 876.
A terme, les astrophysiciens veulent étudier la composition de l'atmosphère de ces planètes soeurs de la Terre pour y détecter la présence de méthane et d'eau. Car la question ultime, qui taraude tout le monde, est de savoir s'il existe de la vie ailleurs que sur notre planète. La réponse arrivera peut-être entre 2015 et 2025, grâce aux progrès de l'instrumentation et aux différents satellites dédiés à cette recherche.
source: le monde
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