Exoplanète - Définition et Explications

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Introduction

Vue d'artiste des 3 étoiles de l'exoplanète HD 188753 Ab (l'une des étoiles étant couchée), à partir d'un hypothétique satellite de cette dernière.

Une exoplanète, ou planète extrasolaire, est une planète orbitant autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne...) d'une étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une...) autre que le Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile...). La plupart des exoplanètes découvertes à ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la...) orbitent autour d'étoiles situées à moins de 400 années-lumière du système solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le...).

Pendant longtemps, l'existence d'exoplanètes n'a pu être prouvée par l'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les...). La distance, mais aussi le manque de luminosité (La luminosité désigne la caractéristique de ce qui émet ou réfléchit...) de ces objets célestes si petits en comparaison des étoiles autour desquelles ils orbitent ont rendu (Le rendu est un processus informatique calculant l'image 2D (équivalent d'une photographie)...) leur détection impossible. Ce n'est que dans les années 1990 que les premières sont détectées de manière indirecte, puis depuis 2008 de manière directe. La plupart des autres ont été détectées par l'effet Doppler-Fizeau (L’effet Doppler est le décalage de fréquence d’une onde acoustique ou...). En date du 19 août 2010, 474 exoplanètes ont été découvertes, toutes de masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un...) supérieure à celle de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...).

Un biais dans les méthodes de détection utilisées fait que l'on a détecté majoritairement des planètes assez particulières comparées à celles présentes dans le système solaire. La découverte de ces planètes a obligé les astronomes à revoir les modèles de formations des systèmes planétaires qu'ils avaient élaborés en se basant sur le système solaire.

Depuis que les méthodes se sont améliorées, nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre...) de travaux en ce domaine visent à mettre en évidence des planètes ressemblant à la Terre et pouvant héberger une vie (La vie est le nom donné :) comparable à celle qui y existe.

Historique

Prémices

Depuis longtemps l'Homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo...) s'interroge : « Sommes-nous seuls dans l'Univers ? ». Ce qui entraîne la question de savoir s'il existe ou non d'autres planètes sur lesquelles pourraient se développer d'autres formes de vie. Christiaan Huygens est le premier astronome (Un astronome est un scientifique spécialisé dans l'étude de l'astronomie.) à envisager l'utilisation des instruments d'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les...) afin de détecter de telles planètes.

Au cours du XXe siècle, grâce aux progrès technologiques des télescopes, tels que les détecteurs à couplage de charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement...) (CCD), le traitement d'image, ainsi que le télescope spatial Hubble (Le télescope spatial Hubble (en anglais, Hubble Space Telescope ou HST) est un télescope en...), qui permettent des mesures plus précises du mouvement des étoiles, beaucoup d'astronomes espéraient détecter des planètes extrasolaires. Dans les années 1980 et au début des années 1990, quelques annonces sont faites, reprises dans les médias (On nomme média un moyen impersonnel de diffusion d'informations (comme la presse, la radio, la...), puis, après vérifications (cela peut prendre des mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps...), des années), finalement démenties (c'est la force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un...) de la méthode scientifique). La communauté astronomique se désespère, et certains en concluent déjà que le système solaire ne serait peut-être qu'une singularité… Il faut attendre l'année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié...) 1995 pour que la découverte de la première exoplanète soit confirmée.

Découvertes

Évolution du nombre d'exoplanètes découvertes chaque année selon la méthode de détection (dernière mise à jour : mars 2010)
     Vitesses radiales      Transit astronomique      Timing      Astrométrique      Imagerie directe      Microlentilles gravitationnelles      Émission radio du pulsar (Un pulsar est le nom donné à une étoile à neutrons, tournant très...)

Les premières planètes extrasolaires ont été découvertes en septembre 1990 par Aleksander Wolszczan (de radiotélescope (Un radiotélescope est un télescope spécifique utilisé en radioastronomie pour...) d'Arecibo) qui l'a annoncé dans le journal Nature le 9 janvier 1992. Ces planètes entourent le pulsar PSR B1257+12.

Le 6 octobre 1995 Michel Mayor (Michel Mayor (12 janvier 1942 dans le canton de Vaud, Suisse) est un astrophysicien...) et Didier Queloz (de l'observatoire de Genève) ont annoncé la découverte de planètes autour de 51 Pegasi (51 Pegasi est le nom de l'étoile autour de laquelle orbite la première exoplanète (51 Peg b) à...), d'après des observations qu'ils ont réalisées à l'observatoire de Haute-Provence grâce à la méthode des vitesses radiales. L'étoile hôte est 51 Pegasi, dans la constellation (Une constellation est un ensemble d'étoiles dont les projections sur la voûte...) de Pégase, à environ 40 années-lumière de la Terre.

Depuis lors, plus de 400 planètes ont été détectées.

Plus de la moitié ont été découvertes à l'Université de Genève (L'université de Genève (UNIGE) est l'université publique du canton de Genève en...) par des équipes internationales.

Le premier système où l'on a détecté plusieurs planètes était Upsilon Andromedae, dans la constellation d'Andromède. Le deuxième fut 55 Cancri (55 Cancri (abréviation : 55 Cnc) est une étoile binaire se trouvant à 41...). Ce dernier est le système planétaire (Un système planétaire (parfois appelé abusivement système stellaire) est...) le plus complexe connu à ce jour (hormis le nôtre) car il contient au moins cinq planètes.

La majorité des planètes détectées pour l'instant (L'instant désigne le plus petit élément constitutif du temps. L'instant n'est pas...) sont des géantes gazeuses ayant une orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps...) très excentrique, certaines se sont finalement révélées être des naines brunes. Le fait de découvrir essentiellement des géantes gazeuses proches de leur étoile est généralement interprété comme un biais de l'observation : il est beaucoup plus simple de découvrir une planète massive (Le mot massif peut être employé comme :) tournant rapidement autour de son étoile par la méthode de la vitesse (On distingue :) radiale qui détecte la planète en interpolant sa présence par les fluctuations de la trajectoire (La trajectoire est la ligne décrite par n'importe quel point d'un objet en mouvement, et...) de l'étoile.

Au premier semestre 2005, une polémique a agité le monde (Le mot monde peut désigner :) astronomique. Des équipes de la Nasa (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de...) et de l'ESO ont annoncé des découvertes grâce au VLT et au télescope spatial Spitzer (Le télescope spatial Spitzer est le plus gros télescope infrarouge lancé par la NASA. Ces...). Finalement, il semble que l'Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un...) a bien obtenu les premières images directes de planètes extrasolaires. En l'occurrence, elles orbitent autour de la naine brune (Une naine brune est un objet insuffisamment massif pour être considéré comme une...) GPCC-2M1207 et de l’étoile GQ Lupi. Cela dit, le compagnon (Le Compagnon (titre original : Alvin Journeyman) est un roman de fantasy publié en 1995...) de GQ Lupi est probablement une naine brune.

En novembre 2009, le « mystère du lithium » est résolu grâce aux données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) compilées sur les exoplanètes et leurs étoiles. Garik Israelian : « Nous venons de découvrir que la quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire,...) de lithium (Le lithium est un élément chimique, de symbole Li et de numéro atomique 3.) dans les étoiles semblables au Soleil dépend de la présence, ou non, de planètes. » Les étoiles à planètes contiennent moins de 1 % de la quantité de lithium des autres étoiles.

Inventaire

Au 19 août 2010 on recense:

  • 474 exoplanètes.
  • 398 systèmes planétaires dont 45 multiples.
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