Exoplanètes : On répond à toutes vos questions

Pourquoi l’appelle-t-on EXO planète ?

Une exoplanète, ou planète extrasolaire, est une planète EXTERIEURE à notre système solaire qui orbite généralement autour d’une autre étoile de notre galaxie.

La plupart découvertes jusqu’à présent se trouvent dans une région relativement petite de notre galaxie, la Voie lactée. “Petit” signifiant à des milliers d’années-lumière de notre système solaire, une année-lumière équivaut à 9 500 milliards de Km.

Grâce au télescope spatial Kepler de la NASA, nous savons qu’il y a plus de planètes que d’étoiles dans la galaxie.

Bien que les exoplanètes soient loin, les scientifiques ont découvert des moyens créatifs de repérer ces objets apparemment minuscules. Même l’exoplanète connue la plus proche de la Terre, Proxima Centauri b, est encore à environ 4 années-lumière,

Les exoplanètes Alpha du Centaure A et B

Comment les repère-t-on dans l’immensité de l’Univers ?

Les deux techniques principales sont les méthodes de transit et de vitesse radiale. Lorsqu’une planète passe directement entre un observateur et l’étoile autour de laquelle elle orbite, elle bloque une partie de cette lumière stellaire.

Pendant une brève période de temps, la lumière de cette étoile devient plus faible. C’est un petit changement. Mais c’est suffisant pour indiquer aux astronomes la présence d’une exoplanète : C’est ce qu’on appelle la méthode des transits.

Les étoiles sont aussi affectées par le remorqueur gravitationnel de leurs planètes en orbite. Donc lorsqu’elles sont observées à travers un télescope, cela affecte le spectre lumineux de ces dernières : Si l’étoile se déplace dans la direction de l’observateur, elle semblera décalée vers le bleu. S’il s’éloigne de l’observateur, il se déplacera vers le rouge. Cette observation est connue sous le nom de méthode de la vitesse radiale

Kepler, une longue histoire avec les exoplanètes

Des milliers d’exoplanètes ont été découvertes et confirmées en orbite autour d’autres étoiles. Cela grâce  au lancement du télescope spatial Kepler.

Avant cela, la première preuve d’exoplanètes remonte à 1917 lorsque Van Maanen a identifié la première naine blanche polluée. Cependant, la première détection confirmée ne surviendra que dans les années 1990.

La mission Kepler a été spécialement conçue pour sonder notre région de la galaxie de la Voie lactée. Le but est de découvrir des centaines de planètes de la taille de la Terre. Mais encore, des plus petites dans ou près de la zone habitable -également appelée «zone Godilocks». En effet, c’est la zone autour d’une étoile où les planètes rocheuses pourraient avoir de l’eau liquide à la surface. Et déterminer ainsi la fraction d’étoiles qui pourraient avoir de telles planètes autour d’elles.

Après l’échec de la deuxième des quatre roues de type gyroscope de Kepler en 2013, ce dernier a terminé sa mission principale en novembre et a commencé sa mission prolongée, K2.

Le vaisseau spatial a été retiré en 2018. Mais ses données sont toujours utilisées pour trouver des exoplanètes (plus de 2 700 confirmées à ce jour).

Crédits: NASA

Mais pas que Kepler…

Le télescope spatial Spitzer de la NASA (2013-2020) n’a pas été conçu pour rechercher des exoplanètes,. Mais ses instruments infrarouges en ont fait un excellent explorateur de ces dernières.

Il a été utilisé dans la découverte notable du système TRAPPIST-1.

En 2018, le Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) a été lancé en tant que successeur de Kepler. Son but est de continuer sa mission en orbite autour des étoiles naines les plus brillantes. Autrement-dit, le type d’étoile le plus courant dans notre galaxie.

Le télescope spatial James Webb et le futur télescope spatial romain Nancy Grace sont aussi très prometteurs. Notamment pour ce que nous pouvons apprendre des exoplanètes et cela grâce à la spectroscopie. C’est à dire en lisant les signatures lumineuses pour obtenir des informations. Les astronomes espèrent en savoir plus sur les atmosphères des planètes et les conditions des planètes elles-mêmes. D’ailleurs, James Webb nous a révélé, en ce mois d’août 2022, pour la première fois de l’histoire, l‘existence de CO2 dans l’atmosphère d’une exoplanète, la WASP-39 b.

Pourquoi dit-on une exoplanète candidate

Une exoplanète candidate est une planète probable découverte par un télescope mais dont l’existence réelle n’a pas encore été prouvée.

Il est possible que certains candidats se révèlent être des “faux positifs”. Une planète est considérée comme “confirmée” une fois qu’elle est vérifiée par une observation supplémentaire à l’aide de deux autres télescopes.

Il y a actuellement des milliers de planètes candidates en attente de confirmation.

Mais le temps passé sur les télescopes est considéré comme une ressource précieuse et il faut beaucoup de temps de calcul pour trouver les cibles à étudier.

C’est un domaine où les scientifiques amateurs peuvent travailler avec les données de la NASA pour aider à affiner les cibles et même découvrir des exoplanètes, là où les ordinateurs peuvent manquer un seul transit, les humains peuvent détecter de petites baisses de luminosité dans les données qui pourraient nous indiquer qu’il y a une planète à trouver. Le 21 mars 2022, le nombre d’exoplanètes confirmées, ou de planètes en dehors de notre système solaire, a dépassé la barre des 5 000. Le jalon a été atteint lorsque le dernier lot de 65 exoplanètes a été ajouté aux archives des exoplanètes de la NASA.

Pourquoi des appellations aussi compliquées ?

Les noms d’exoplanètes peuvent sembler longs et compliqués au premier abord, surtout lorsqu’on les compare à des noms ausi simples que Vénus ou Mars.

Cependant, il y a une logique derrière leur système de dénomination qui est importante pour la façon dont les scientifiques cataloguent des milliers de planètes.

Les astronomes font la différence entre les “désignations” alphanumériques et les “noms propres” alphabétiques. Toutes les étoiles et exoplanètes ont des désignations, mais très peu ont des noms propres.

-La première partie d’un nom d’exoplanète est généralement le télescope ou l’étude qui l’a découverte.

-Le numéro est l’ordre dans lequel l’étoile a été cataloguée par position.

-La lettre minuscule représente la planète, dans l’ordre dans lequel la planète a été trouvée.

La première planète trouvée est toujours nommée b, avec les planètes suivantes nommées c, d, e, f et ainsi de suite.

– L’étoile autour de laquelle l’exoplanète orbite est généralement le “A” non déclaré du système, ce qui peut être utile si le système contient de nombreuses étoiles, qui elles-mêmes peuvent être désignées B ou C. (Les étoiles reçoivent des lettres majuscules tandis que les planètes reçoivent des désignations minuscules.)

Si un tas d’exoplanètes autour de la même étoile sont trouvées à la fois, la planète la plus proche de son étoile est nommée b avec des planètes plus éloignées nommées c, d, e et ainsi de suite...

Un exemple avec Kepler-16b

Illustration de Kepler 16b

Kepler” est le nom du télescope qui a observé le système, 16 est l’ordre dans lequel l’étoile a été cataloguée et “b” est la planète la plus proche de l’étoile.

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