Des milliards de Terres dans la Voie Lactée ?

Publié par Adrien le 13/01/2012 à 00:00
Source: ESO
Une équipe internationale à laquelle participent trois astronomes de l'Observatoire Européen Austral (ESO), a utilisé la technique des microlentilles gravitationnelles afin d'évaluer si les planètes sont des objets courants dans la Voie Lactée. Après une étude de six ans consacrée à l'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les...) de millions d'étoiles, cette équipe a conclu que les planètes en orbites autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne...) des étoiles étaient la règle et non l'exception. Le résultat de cette étude sera publié dans la revue Nature du 12 janvier 2012.


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Au cours des 16 dernières années, les astronomes ont détecté et confirmé la présence de plus de 700 exoplanètes (1).Ils ont également commencé à étudier les spectres (eso1002) et les atmosphères (eso1047) de ces mondes. Alors que l'étude des propriétés individuelles des exoplanètes est indéniablement indispensable, une question bien plus basique reste en suspend: à quel point (Graphie) les planètes sont-elles des objets courants dans la Voie Lactée (La Voie lactée (appelée aussi « notre galaxie », ou parfois...) ?

La plupart des exoplanètes connues actuellement ont été trouvées par la détection des effets de leur attraction gravitationnelle sur leur étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une...) ou par la détection du moment où la planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de...) passe devant son étoile, faisant alors diminuer de manière infime sa luminosité (La luminosité désigne la caractéristique de ce qui émet ou réfléchit...). Ces deux techniques sont plus sensibles aux planètes massives ou proches de leur étoile, ou les deux. De ce fait, de nombreuses planètes ne peuvent pas être ainsi détectées.

Une équipe internationale d'astronomes a cherché des exoplanètes en utilisant une méthode totalement différente (En mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des...) - les microlentilles gravitationnelles. Cette méthode permet de détecter des planètes dont les masses couvrent une large gamme et situées bien plus loin de leur étoile.

Arnaud Cassan (Institut d'Astrophysique (L’astrophysique (du grec astro = astre et physiqui = physique) est une branche...) de Paris), premier auteur de l'article publié dans Nature, explique : " Nous avons cherché les preuves de la présence d'exoplanètes par la méthode des microlentilles au cours de six années d'observations. Les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) que nous avons obtenues montrent de manière remarquable que les planètes sont plus courantes que les étoiles dans notre galaxie (Une galaxie est, en cosmologie, un assemblage d'étoiles, de gaz, de poussières et de...). Nous avons également trouvé que les planètes les moins massives, comme les superTerres ou les Neptunes peu massifs, doivent être plus courantes que les planètes les plus massives. "

Les astronomes ont utilisé des observations fournies par les équipes PLANET (Un Planet est un site Web dynamique qui agrège le plus souvent sur une seule page, le contenu...) (2) et OGLE (3), dans lesquelles les exoplanètes sont détectées du fait que le champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) gravitationnel de leur étoile, combiné avec celui de planètes potentielles, agit comme une lentille, amplifiant la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil...) d'une étoile d'arrière-plan. Si l'étoile qui agit comme une loupe (Une loupe est un instrument d'optique subjectif constitué d'une lentille convexe permettant...) a une planète en orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps...) autour d'elle, la planète peut avoir un effet détectable sur l'augmentation de luminosité de l'étoile d'arrière-plan.

Jean-Philippe Beaulieu (Institut d'Astrophysique de Paris), responsable de la collaboration PLANET ajoute: " La collaboration PLANET a été mise en place pour faire le suivi d'événements de microlentilles avec un réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des...) de télescopes situés tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) autour du globe terrestre dans l'hémisphère sud (L'hémisphère sud ou hémisphère austral est la moitié du globe terrestre...), de l'Australie (L’Australie (officiellement Commonwealth d’Australie) est un pays de...) et de l'Afrique (D’une superficie de 30 221 532 km2 en incluant les îles,...) du Sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.) au Chili. Les télescopes de l'ESO ont fortement contribué à ces observations. "

Les microlentilles constituent un outil (Un outil est un objet finalisé utilisé par un être vivant dans le but d'augmenter son...) très puissant  ayant la capacité de détecter des exoplanètes qui ne pourraient être trouvées autrement. Mais il faut toutefois avoir la chance de tomber sur un alignement très rare de l'étoile d'arrière-plan et de l'étoile " loupe " pour qu'un événement de microlentille puisse être vu. Et, il faut également bénéficier d'une circonstance favorable pour détecter une planète au cours d'un tel événement : il faut en effet que le plan de l'orbite de la planète soit vu par la tranche.

Bien que pour ces raisons la détection d'une planète par cette méthode ne soit pas évidente, trois exoplanètes ont effectivement été trouvées en analysant les données obtenues par effet de microlentilles au cours de six années d'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les...), par les programmes PLANET et OGLE : une super-Terre (Une super-Terre est une planète extrasolaire plus massive que la Terre, mais...) (4) et des planètes de masses similaires à celles de Neptune et de Jupiter. D'après les standards de la méthode des microlentilles, c'est un résultat impressionnant. En détectant trois planètes, soit les astronomes ont eu une chance exceptionnelle et ont touché le jackpot, malgré une probabilité (La probabilité (du latin probabilitas) est une évaluation du caractère probable d'un...) énorme de passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques...) à côté de ces planètes avec cette méthode, soit les planètes sont tellement abondantes dans la Voie Lactée que c'était pratiquement inévitable (5).

Les astronomes ont alors combiné les informations concernant les trois exoplanètes confirmées avec celles de sept autres exoplanètes détectées au cours d'une précédente étude ainsi qu'avec le nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre...) considérable de " non-détections " constaté dans ce volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension...) de données représentant six ans d'observation - ces " non-détections " sont tout aussi importantes pour l'analyse statistique (La statistique est à la fois une science formelle, une méthode et une technique. Elle...) et sont bien plus nombreuses. La conclusion est qu'une étoile étudiée sur six héberge une planète dont la masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un...) est semblable à celle de Jupiter, la moitié des étoiles ont des planètes de la masse de Neptune et deux tiers ont des super-Terres. Le programme d'observation permet de détecter des planètes situées à une distance de leur étoile comprise entre 75 millions de kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système...) et 1,5 milliard (Un milliard (1 000 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent...) de kilomètres (dans le système solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le...) cet intervalle comprendrait toutes les planètes de Vénus à Saturne) et ayant une masse allant de cinq masses terrestres à 10 fois celle de Jupiter.

La combinaison (Une combinaison peut être :) de tous les résultats laisse fortement supposer que le nombre moyen de planètes en orbite autour d'une étoile est plus grand que un. Les planètes sont donc la règle plutôt que l'exception.

" Nous avions l'habitude de penser que la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...) doit être unique dans notre Galaxie. Mais, maintenant, il semble qu'il y ait littéralement des milliards de planètes ayant une masse similaire à celle de la Terre en orbite autour des étoiles dans la Voie Lactée, " conclut Daniel Kubas, coauteur principal de cet article.

Notes

(1) La mission Kepler est en train (Un train est un véhicule guidé circulant sur des rails. Un train est composé de...) de découvrir un nombre considérable de " candidats exoplanètes " non compris dans ce nombre.

(2) Probing Lensing Anomalies NETwork. Plus de la moitié des données du programme d'observation PLANET utilisée dans cette étude provient du télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant...) Danois de 1,54 mètre (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du...) de l'Observatoire de La Silla de l'ESO.

(3) Optical Gravitational Lensing Experiment.

(4) Une Super-Terre a une masse comprise entre deux et dix fois celle de la Terre. Jusqu'à présent, 12 planètes détectées par la méthode des microlentilles ont été annoncées, utilisant des techniques d'observations variées.

(5) Les astronomes ont observé des millions d'étoiles à la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue...) d'événements de microlentilles. Seulement 3247 événements de ce type ont été détectés entre 2002 et 2007 car l'alignement précis nécessaire est vraiment peu courant. Les résultats statistiques ont été déduits des détections et des non-détections dans un échantillon (De manière générale, un échantillon est une petite quantité d'une matière, d'information, ou...) représentatif de 440 courbes de lumières.
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