La vie dans l'univers: le futur de la vélocimétrie
Une nouvelle génération de spectromètres à haute résolution:
C’est la mesure précise de la vitesse radiale des étoiles proches qui est à l’origine de l’immense majorité des détections d’exoplanètes connues à ce jour, à l’exception des compagnons de pulsars. Cette technique qui s’est avérée parfaitement adaptée à notre objectif, peut-elle nous offrir de nouvelles découvertes dans les années à venir?
Les instruments en service actuellement sont en mesure de déterminer les vitesses stellaires avec une précision de quelques mètres par seconde. Ces performances permettent la surveillance de quelque 2000 étoiles de type spectral proche de celui du Soleil, situées à une distance de quelques dizaines de parsecs. D’ici quelques années, nous devrions connaître la plupart des exoplanètes géantes (c’est-à-dire de masse au moins égale à la moitié de celle de Jupiter), de période inférieure à l’année, situées à moins d’une cinquantaine de parsecs du Soleil. On a d’ailleurs noté qu’après une croissance très rapide, le taux de découverte des exoplanètes a relativement fléchi depuis quelques années : les Pégasides, massives et à très courte période, ont été les plus faciles à mettre en évidence. De nouvelles perspectives s’ouvrent cependant avec le développement de nouveaux instruments, et notamment le spectromètre HARPS, installé sur le télescope de 3,60 m de La Silla à l’ESO, au Chili, depuis 2004. Construit sur le même principe
que son prédécesseur – c’est-à-dire la mesure simultanée du décalage Doppler d’un très grand nombre de raies spectrales stellaires dans le domaine visible – l’instrument doit pouvoir observer un millier d’étoiles au-delà de 50 pc, et atteindre une limite de 1 m/s. A titre de comparaison, les déplacements Doppler induits sur le Soleil par Jupiter et Saturne sont respectivement de 12 m/s et 3 m/s. La sensibilité accrue de HARPS donne donc en principe accès à une nouvelle classe d’exoplanètes géantes, les «Saturne», voire même les planètes moins massives. Première illustration spectaculaire des possibilités de HARPS: la détection d’une planète de 17 masses terrestres (soit le sixième de celle de Saturne !), située à environ 0,1 U.A. de son étoile. Deux autres objets de masse comparable ont aussi été détectés par d’autres équipes, avec une technique similaire. Ces exoplanètes d’un nouveau genre ne manquent pas d’intriguer les théoriciens. Quelle est leur composition, comment se sont-elles formées, sont-elles les premiers représentants d’une nouvelle classe d’objets? Sans aucun doute, la vélocimétrie, poussée à ses limites de sensibilité, nous réservera encore bien des surprises !
Vidéo : La vie dans l’univers: le futur de la vélocimétrie
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