Découverte d'un nouveau système planétaire

Des astronomes ont découvert un nouveau système planétaire semblable à notre système solaire grâce à une nouvelle technique de détection qui a permis d'obtenir la toute première image de trois planètes extrasolaires tournant autour de leur étoile. Des Québécois sont à l'origine de cette première mondiale qui est décrite dans l'édition de la revue Science mise en ligne hier.

Depuis 1995, près de 300 planètes extrasolaires ont été découvertes indirectement en mesurant le petit mouvement décrit par une étoile sous l'effet gravitationnel des planètes qui tournent autour d'elle ou en détectant une diminution de la luminosité d'une étoile lorsqu'une de ses planètes passe devant elle.

«C'est la première fois que l'on voit en images trois exoplanètes qui tournent dans le même sens autour de leur soleil. Et ces images confirment leur existence parce que, auparavant, nous ne disposions que de mesures indirectes», souligne l'astronome René Doyon, professeur au département de physique de l'Université de Montréal, qui a participé à cette première mondiale.

Le handicap des techniques indirectes est qu'elles ne permettent de détecter que des planètes qui sont tout près de leur étoile. Plus les planètes sont éloignées de leur étoile, plus le temps qu'elles prennent pour effectuer une révolution autour de celle-ci est long. «Ainsi, pour mettre en évidence une planète comme Jupiter qui met 12 ans à parcourir son orbite, il faudrait y consacrer 12 ans d'observation. Or on aimerait faire un recensement plus exhaustif des étoiles pour savoir s'il existe des systèmes planétaires comme le nôtre avec des planètes distantes comme Neptune, mais cela nécessiterait des périodes d'observation trop longues. Une méthode d'imagerie comme celle mise au point par mon ancien étudiant Christian Marois [premier auteur de l'article] est la seule façon d'y arriver», indique M. Doyon, qui est également directeur de l'Observatoire du Mont-Mégantic.

Durant son doctorat, Christian Marois, actuellement chercheur à l'Institut Herzberg d'astrophysique de Victoria en Colombie-Britannique, a pensé à arrêter le rotateur d'instrument qui détourne le télescope à mesure que l'on suit l'étoile durant une observation astronomique, raconte M. Doyon. «Cela a permis d'atténuer avec une très grande efficacité la tache lumineuse de l'étoile dans les régions où nous cherchons des planètes, explique-t-il. Grâce à cette technique, nous avons amélioré la sensibilité des images par un facteur 100. Avant, nous n'arrivions pas à détecter des planètes qui demeuraient enfouies dans la tache lumineuse.» Cela est devenu plus souvent possible parce que les chercheurs ont permis de centupler les performances de détection de planètes.

Le fait que la méthode d'imagerie angulaire différentielle, imaginée par Christian Marois et améliorée par David Lafrenière, ancien doctorant de M. Doyon, permette de capter la lumière des planètes elles-mêmes est crucial pour qu'on puisse les étudier en détail, fait remarquer René Doyon. «Pour comprendre les propriétés physiques des exoplanètes, pour déduire leur composition chimique, il faut capter et analyser leur lumière, et ça, nous n'avions jamais réussi à le faire jusqu'à maintenant. Ce que nous cherchons ultimement dans cette grande aventure est de détecter une planète terrestre comme la nôtre. Et si on arrive à analyser la lumière d'une telle planète, nous devrions pouvoir savoir s'il y a de l'eau et de l'oxygène dans l'atmosphère de cette planète, et ce, avec toutes les implications que cela suppose pour la recherche de la vie. Nous n'en sommes pas encore là, mais en étant désormais capables de mesurer la lumière des exoplanètes, nous venons de franchir une étape importante nous permettant d'y arriver.»

La lumière captée des trois planètes découvertes nous a appris qu'il s'agissait de planètes gazeuses, semblables à celles de notre système solaire à la différence qu'elles sont beaucoup plus massives: la moins massive ayant sept fois la masse de Jupiter et les deux autres étant dix fois plus massives, c'est pourquoi on les qualifie de «superjupiter». Ces exoplanètes, dont la surface ressemble beaucoup à celle de Jupiter, sont beaucoup plus chaudes qu'elle, et ce, probablement parce qu'elles sont beaucoup plus jeunes. Leur étoile, dénommée HR8799, est âgée de 60 millions d'années alors que notre soleil se serait formé il y a environ 4,6 milliards d'années.

En fait, les astronomes ont d'abord pointé leurs télescopes sur les étoiles les plus proches de nous et les plus jeunes afin de pouvoir «voir leurs planètes alors qu'elles sont encore très brillantes et qu'elles émettent encore de la chaleur aux longueurs d'onde infrarouge», précise René Doyon, avant d'expliquer que, contrairement aux étoiles dont la luminosité demeure relativement constante au cours du temps, les planètes voient leur luminosité décroître étant donné qu'elles ne possèdent pas de source d'énergie en leur coeur. On reconnaît les étoiles jeunes au fait qu'elles sont entourées de poussières. Un système solaire se forme à partir d'une grosse boule de gaz et de poussières, explique le scientifique. Au coeur de cette boule se formera une étoile entourée d'un disque de gaz et de poussières. Et les grains de poussière s'aggloméreront ensemble pour former des planètes.

L'équipe du professeur Doyon est toutefois rentrée bredouille d'une première campagne d'observation visant surtout des étoiles de la masse du soleil ou un peu plus petite, donc peu massives et peu lumineuses. «Nous avions négligé les étoiles massives, qui elles sont plus lumineuses et plus distantes, ce qui rend la tâche plus difficile pour trouver des planètes. Les exoplanètes sont plus difficiles à trouver en raison de la trop grande brillance de l'étoile. Les étoiles massives étant plus lumineuses, le contraste avec leurs planètes est beaucoup moins grand et moins favorable à leur détection. De plus, la séparation angulaire dans le ciel entre l'étoile et ses planètes n'est pas la même selon la distance à laquelle l'étoile se trouve de nous. Plus l'étoile est éloignée de nous, plus la planète nous apparaîtra proche de son étoile, plus ce sera difficile de la détecter car elle se fondra dans la tache lumineuse», explique l'astronome.

Les chercheurs sondent présentement 80 planètes environnées de poussières, et c'est en examinant les dix premières qu'ils sont tombés sur l'étoile HR8799, qui est une fois et demie plus massive que notre soleil. À l'aide du télescope Gemini Nord à Hawaii, ils avaient d'abord repéré deux planètes tournant autour de cette étoile en 2004. Mais le télescope Keck de 10 mètres auquel ils ont eu accès grâce à la collaboration de collègues américains leur a permis quatre ans plus tard de confirmer que ces deux planètes étaient bien associées à leur étoile. Les trois planètes tournant autour de l'étoile HR8799 qu'ont découvertes les astronomes québécois avec leurs collègues états-uniens et britanniques se situent à 25 unités astronomiques (une UA correspondant à la distance entre le Soleil et la Terre), à 40 UA et à 70 UA. Même si ces planètes sont très distantes de leur étoile (Neptune étant à 30 UA), elles nous apparaissent très près car l'étoile est très loin de nous, à 130 années-lumière.

L'astrophysicienne Victoria Kaspi, de l'université McGill, savait que la nouvelle technique d'imagerie mise au point à l'Université de Montréal allait permettre de faire des découvertes intéressantes. Elle se réjouit de celle rapportée dans la revue Science. «Il s'agit d'une avancée majeure car cette technique d'imagerie nous permet de détecter directement la lumière des exoplanètes alors que les autres méthodes de détection sont indirectes. Comme leurs observations avec cet instrument ne font que débuter, on peut imaginer qu'ils découvriront sûrement beaucoup plus de planètes, et cela est très excitant», a-t-elle commenté.

«Nous ne sommes pas encore en mesure de détecter des planètes terrestres, a nuancé René Doyon. Nous commençons tout juste à détecter des superterres, des planètes dont la masse est équivalente à cinq fois celle de la Terre. Mais d'ici deux ans, nous mettrons en activité, en collaboration avec des collègues américains, un nouvel instrument cent fois plus performant que l'actuel et que l'on dédiera strictement à la recherche de planètes par imagerie. Avec ce nouvel instrument, nous pourrons sonder encore plus près de l'étoile.»
2 commentaires
  • Pplinecn - Inscrit 14 novembre 2008 19 h 26

    les exoplanètes

    il y a plein d'exoplanètes dans l'espace vous n'avez pas fini d'en découvrir il y a de l'intelligence plus évolué que la notre elles ont des formes différente que nous et viennent parfois nous visiter pour voir comment nous nous en tirons du côté spirituel elles trouvent curieux que des êtres créer par le même DIEU puissent se taoer dessus et s'entretuer entre eux sans gêne et agissent en vrai cupide les vrai médium au courant des secrets sur l'univers mais de tout temps les églises nous la font fermer par tous les moyens possibles pour nous tenir dans l'ignorence et ce a leur profit je suis une télépathe médium j'ai eu des menace sur mon email en 2004 et un virus j'ai eu l'aide du Dieu APPOLON pour me défaire de ce virus car je ne comprenait rien a cela et cela a fonctionner pour moi je suis du troisième âge mais non sénile si vous croyez a une force suppérieure alors invoquer la ,vous aurez sûrement de bien belles surprises et remercier le pour tout ce qui a fait vous ouvrir l'esprit a ce qu'il y a de plus beau dans sa création soyez assurer que je suis a l'écoute de ce qui se passe dans cet univers ci ainsi que dans d'autres galaxies les hommes sont très orgeuilleux et se croît suppérieur a tout autre qua lui-même nul n'est infailible a part du créateur lui-même.sur ce bonne chance dans vos quêtes a ce qu'il y a de plus beau .MAA pauline

  • Robert 41 - Inscrit 19 novembre 2008 00 h 37

    Les Exoplanètes

    Je dis bravo à l'équipe de ces 3 checheurs, c'est un excellent début, j'epère que d'autres découvertes suivront dans les années à venir. Soyons fier que ce sont des Québécois ce n'est pas une découverte que l'on fait tout les jours.

    Je voudrais aussi souligner que Mme Corbin en fume du bon! d'ailleurs son commentaires va dans toutes les directions, elle parle des exoplanètes (en disant que nous sommes visités par des intelligences supérieur (désolé mais il n'y as toujours pas de preuve)), puis nous raconte des histoires de virus informatique et de menace de mort et elle nous dis que'elle est médium (le rapport entre tout ça je l'ignore ), mais je dirais ceci si elle était voyante elle aurait vu venir le virus avant que ça arrive ainsi que les menaces.
    Bref contentons nous de féliciter cette découverte et ne pas amoindrir le travail des scientifique en disant que y en à des tas sous prétexte de détenir la vérité parcequ'on est médium (saignant ou bien cuit). Ces scientifiques ont fait un travail collossal ( j'imagine ) pour enfin donner un nouveau souffle à l'astronomie.