Euronews: Voyage au coeur du mystère des exoplanètes

La première exoplanète qui a été découverte est une planète géante gazeuse similaire à Jupiter, en orbite autour de son étoile. Cette découverte, faite en 1995 par le professeur Michel Mayor de l'Université de Genève, a donné le coup d'envoi d'une révolution en astronomie. Une révolution qui part de l'existence prouvée d'une exoplanète, à la découverte de 3.559 exoplanètes aujourd'hui. 

Michel Mayor et Didier Queloz ont reçu le prix Wolf de physique 2017 pour leur découverte de la première planète extra-solaire en 1995.  

"C'est impressionnant, c'est incroyable qu'en une vingtaine d'années qu'on soit passé d'un rêve - 'Est-ce qu'il y a des planètes qui tournent autour des autres étoiles?' - à une découverte d'un tel grand nombre", explique Michel Mayor, professeur émérite à l'université de Genève. 

Ces vingt dernières années, les chercheurs se sont concentrés à chercher des planètes plus petites, comme la nôtre, la Terre. 

"Maintenant, ce sont des choses très spécifiques qui excitent les gens: trouver des planètes habitables, rocheuses, donc des planètes comme la Terre, à une distance de l’étoile telle que l'eau sous forme liquide peut exister", ajoute le scientifique. 

La grande majorité des exoplanètes ne peuvent pas être observées directement parce qu'elles sont trop ternes à voir comparées aux étoiles brillantes autour desquelles elles tournent. Les scientifiques ont développé deux techniques-clés pour détecter les objets lointains, comme les exoplanètes. C'est ce qu'explique concrètement l'astrophysicien français David Ehrenreich avec deux boules de neige. 

"Alors on va faire un petit modèle pour expliquer comment on détecte les planètes. J'ai fabriqué deux boules de neige. La petite va servir de planète géante, comme Jupiter, un géante gazeuse, et son étoile, qui est un tout petit peu plus petite que le Soleil. La méthode qu’on a développé ici, consiste, parce qu'on ne peut pas observer la planète directement, à observer les mouvements de l'étoile qui sont perturbés parce que la planète tourne autour, et ça, ça va nous donner la masse de la planète. Maintenant, dans certaines configurations on a de la chance et on va voir la planète passer devant son étoile, et ça c'est ce qu'on appelle un transit, une petite éclipse, qui va nous révéler la taille de planète, et c'est ça qu'on va mesurer depuis l'espace avec la mission CHEOPS", explique le scientifique de la mission CHEOPS. 

CHEOPS est un télescope de l'agence spatiale européenne (ESA) en cours de construction, qui sera lancé l'année prochaine. Dans l'espace, il pourra mesurer les rayons des exoplanètes avec une précision sans précédent. Ces données seront ensuite associées aux observations recueillies par le très grand télescope (VLT - Very Large Telescope) de l'Observatoire européen austral (ESO) au Chili, pour chercher des planètes rocheuses comme la Terre.   

En 2017, le très grand télescope sera encore plus performant grâce à un nouvel instrument construit à l'observatoire, un spectrographe appelé ESPRESSO. 

"La lumière est collectée à travers cet appareil, envoyée dans une fibre optique minuscule, qui fait l’épaisseur d'un cheveu, cette fibre optique amène la lumière ici, jusque dans le spectrographe, et dans ce spectrographe on va prendre la lumière, on va l’étaler dans toutes ses couleurs - c'est le fonction même du spectrographe, pour analyser ces spectres et déterminer la vitesse des étoiles. C'est vraiment le meilleur spectrographe qu'on sache faire aujourd'hui, c'est la Ferrari des spectrographes, et c'est avec ça qu'on va chercher les Terres habitables, on espère," explique Francesco Pepe, chercheur sur ESPRESSO à l'Université de Genève. 

Grâce à des innovations comme CHEOPS et ESPRESSO, on peut s'attendre à découvrir encore plus d'exoplanètes. Trouverons-nous une autre planète comme la nôtre? Rocheuse, avec de l'eau liquide et une atmosphère respirable? C'est un énorme défi scientifique mais l'astrophysicienne britannique Carole Haswell est optimiste. 

"La variation de luminosité provoquée par le passage de la Terre devant le Soleil est de l'ordre d'un centième de 1%. Si l'on réfléchit, on doit mesurer la luminosité d'une étoile avec la précision d'un centième de 1% dans un laps de temps de 3 années. Ce n'est pas quelque chose de banal à faire. Je crois que l'on va se rendre compte qu'il y a de nombreuses planètes habitables avec de l'eau sous forme liquide", explique Carole Haswell. 

Chercher des exoplanètes qui ont les mêmes caractéristiques que la Terre exige une précision extrême mais les scientifiques du début, ceux qui ont obtenus des résultats, sont aujourd'hui rejoints par des dizaines de nouveaux chercheurs. 

"Il y a beaucoup de personnes qui travaillent dans ce domaine. C'est un vieux rêve de l'humanité qui est maintenant un domaine qui explose dans la domaine de la science," explique Michel Mayor. 

La Voie Lactée abrite des milliards d'exoplanètes qui restent encore à découvrir. Un terrain de recherches infini pour les chercheurs du monde entier.