La NASA confirme que nous avons trouvé 5 000 mondes en dehors du système solaire

En janvier 1992, deux objets cosmiques ont changé à jamais notre galaxie.

Pour la première fois, nous avions des preuves concrètes de planètes extrasolaires, ou exoplanètes, en orbite autour d’une étoile extraterrestre : deux mondes rocheux, tourbillonnant autour d’une étoile à 2 300 années-lumière.

Maintenant, un peu plus de 30 ans plus tard, ce nombre a explosé. Cette semaine, le 21 mars a marqué le jalon extrêmement important de plus de 5 000 exoplanètes confirmées. Pour être précis, 5 005 exoplanètes sont désormais documentées dans les archives d’exoplanètes de la NASA, chacune avec ses propres caractéristiques uniques.

Chacune de ces exoplanètes est apparue dans des recherches évaluées par des pairs et a été observée à l’aide de multiples techniques de détection ou méthodes d’analyse.

Les choix sont riches pour une étude de suivi pour en savoir plus sur ces mondes avec de nouveaux instruments, tels que le télescope spatial James Webb récemment lancé et le prochain télescope spatial romain Nancy Grace.

“Ce n’est pas qu’un chiffre”, explique l’astronome Jessie Christiansen de l’Institut scientifique des exoplanètes de la NASA à Caltech. “Chacun d’entre eux est un nouveau monde, une toute nouvelle planète. Je suis enthousiasmé par chacun parce que nous ne savons rien d’eux.”

Les deux premiers mondes jamais confirmés, découverts par les astronomes Alexander Wolszczan et Dale Frail, étaient des exoplanètes 4,3 et 3,9 fois la masse de la Terre, tourbillonnant autour d’une étoile morte connue sous le nom de pulsar milliseconde, qui envoie des “battements” ou des impulsions d’ondes radio sur échelles de temps de la milliseconde.

Une troisième exoplanète, beaucoup plus petite à 0,02 fois la masse de la Terre, a été découverte en orbite autour de l’étoile, depuis nommée Lich, en 1994. Les exoplanètes ont été nommées respectivement Poltergeist, Phobetor et Draugr.

La découverte a suggéré que la galaxie devait regorger de choses. Les pulsars sont un type d’étoiles à neutrons : les noyaux morts d’étoiles massives qui ont éjecté la majeure partie de leur masse, puis se sont effondrés sous leur propre gravité. Leur processus de formation est assez extrême, impliquant souvent des explosions colossales.

“Si vous pouvez trouver des planètes autour d’une étoile à neutrons, les planètes doivent être pratiquement partout”, déclare Wolszczan. “Le processus de production de la planète doit être très robuste.”

Mais il y avait un hic. La technique utilisée pour identifier ces exoplanètes était basée sur la synchronisation très régulière des impulsions de l’étoile, qui sont très légèrement modifiées par l’influence gravitationnelle des corps en orbite.

Hélas, cette technique est réservée aux pulsars ; il ne convient pas aux étoiles de la séquence principale qui n’ont pas de pulsations régulières en millisecondes.

Cependant, lorsque l’astronome William Borucki de la NASA a été le pionnier de la méthode de transit, qui observe de faibles creux réguliers dans la lumière des étoiles lorsqu’une exoplanète passe entre nous et l’étoile hôte, la science des exoplanètes a explosé.

Le télescope spatial Kepler, lancé en 2009, a ajouté plus de 3 000 exoplanètes confirmées à la liste, avec 3 000 autres candidats attendant dans les coulisses.

En plus de la méthode des transits, les astronomes peuvent étudier l’effet gravitationnel que les exoplanètes exercent sur leurs étoiles hôtes. Alors que les objets orbitent autour d’un centre de gravité commun, une étoile semble “vaciller” légèrement sur place, modifiant les longueurs d’onde de sa lumière.

De plus, si vous connaissez la masse de l’étoile, vous pouvez étudier son oscillation pour en déduire la masse de l’exoplanète ; et, si vous savez à quel point une étoile est intrinsèquement brillante, vous pouvez en déduire la taille de l’exoplanète.

C’est ainsi que nous savons qu’il existe des exoplanètes dans l’Univers très, très différentes de celles que nous avons dans notre propre système domestique.

Les Jupiter chauds sont d’énormes géantes gazeuses sur des orbites incroyablement proches autour de leurs étoiles, la proximité entraînant des températures exoplanétaires qui peuvent être encore plus chaudes que certaines étoiles.

Mini Neptunes habite le régime de taille et de masse entre la Terre et Neptune, et pourrait potentiellement être habitable. Il existe également des super Terres, qui sont rocheuses comme la Terre, mais jusqu’à quelques fois la masse.

Parce qu’il est très difficile d’étudier directement les exoplanètes – elles sont petites, très sombres, très éloignées et souvent très proches d’une étoile brillante dont la lumière noie tout ce que l’exoplanète pourrait refléter – il y a encore beaucoup de choses que nous ne savons pas. Il y a aussi encore beaucoup de mondes au-delà de nos seuils de détection actuels.

Mais dans les années à venir, ces seuils reculeront face aux progrès de la technologie et des nouvelles techniques d’analyse, et nous pourrions découvrir une variété de mondes au-delà de nos rêves les plus farfelus. Peut-être trouverons-nous même des traces de vie en dehors du système solaire.

« Je ressens un réel sentiment de satisfaction et vraiment d’admiration devant ce qui se passe », dit Borucki.

“Aucun de nous ne s’attendait à cette énorme variété de systèmes planétaires et d’étoiles. C’est tout simplement incroyable.”

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