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Aujourd'hui, ont été découvertes. Elles ont toutes été
détectées de façon indirecte par une des deux méthodes utilisées
aujourd'hui par les astronomes.
La première repose sur la faible diminution périodique de la luminosité
d'une étoile lorsqu'une planète passe devant son disque ; on parle
alors de " transit photométrique ". La seconde est fondée sur
l'infime perturbation du mouvement de l'étoile due à la présence
d'une planète en orbite autour de celle-ci ; c'est la méthode
des vitesses radiales.
En revanche, voir une exoplanète donc en fait détecter directement
la lumière qu'elle réfléchit ou qu'elle émet, est très difficile,
voire impossible dans certains cas.
Voir une exoplanète
Comme le montre l'image ci-dessous qui compare l'émission du Soleil
et celui de la Terre à différentes longueurs d'ondes, la tâche
est très dure. En effet, suivant la longueur d'onde considérée,
l'étoile est de 10 milliards (dans le visible) à un million de
fois (dans l'infrarouge vers 10 µm) plus brillante que la planète
! En d'autres termes, pour arriver à observer une planète similaire
à la Terre autour de son étoile parent, il faut donc réussir à
atténuer très fortement la lumière de l'étoile, sans affecter
celle de la planète, pour ne pas être ébloui et réussir à séparer
les 2 objets du fait que la planète est très proche de l'étoile.
On le voit, les difficultés sont bien réelles. Mais peut-être
pas si insurmontables que cela. Clairement, aujourd'hui nos instruments
terrestres et spatiaux ne nous permettent pas d'espérer voir une
exoTerre. Cependant, on s'attend à ce que nos capacités de détections
fassent un bond technologique significatif au cours de la prochaine
décennie.
Aujourd'hui, pour tenter de voir ces planètes, 2 techniques sont
étudiées : l'une adaptée aux longueurs d'onde infrarouges est
l'interférométrie à frange noire ou nulling interferometry utilisant
plusieurs télescopes, l'autre visant plutôt le domaine visible
/ infrarouge proche est la coronographie sur un télescope unique.
Frange noire
L'interférométrie en frange noire est une technique coronographique
utilisée en astronomie et qui est au coeur de la mission spatiale
Darwin de l'ESA pour la détection de planètes dans des systèmes
extrasolaires.
Ce concept se base sur l'interférométrie, mais au lieu d'additionner
les franges comme c'est le cas dans l'interférométrie classique,
on les met en opposition de phase. Il s'agit alors d'éteindre
la lumière de l'étoile en faisant se recombiner destructivement
la lumière issue de l'étoile (frange noire), mais constructivement
celle issue de la planète (frange brillante) dont la position
est légèrement décalée sur le ciel, c'est-à-dire d'annuler la
lumière du Soleil et de voir les planètes autour.
Pour cela, il s'agit de rechercher la meilleure qualité possible
de l'extinction de la lumière, aux alentours de 10-6, valeur qui
doit permettre de voir toutes les planètes autour d'une étoile.
Des expériences menées par Thales Alenia Space ont permis d'atteindre
10-5 puis se rapprocher des 10-6.
Si l'on prend comme référent le Système Solaire, l'extinction
du Soleil à 10-6 permet de voir toutes les planètes, même Mercure
la plus proche du Soleil. Notre faculté à voir des exoplanètes
dépendra de beaucoup de son niveau d'émission que de sa taille.
Par exemple, il faut que la planète émette + que 10-6 que son
Soleil.
Darwin
Darwin est ni plus ni moins la mission européenne la plus ambitieuse
jamais conçue par l'ESA pour découvrir des planètes comparables
à la Terre. La mission est si innovante que l'Agence doit auparavant
maîtriser et valider certaines technologies en orbite. Un voire
deux démonstrateurs (pour le vol en formation et les franges noires)
seront nécessaires avant de lancer la mission.
Le lancement de Darwin n'est pas prévu avant 2015. Le programme
est en stand-by. On devrait y voir plus clair lorsque le Comité
consultatif en sciences spatiales de l'ESA et les groupes de travail
scientifiques présélectionneront trois missions de catégorie M
et trois missions de catégorie L pour la période 2015 - 2025.
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