La vie dans l’univers : l’astrométrie de demain

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Grâce à l’interférométrie un nouvel avenir se dessine:

Si l’astrométrie a été longtemps infructueuse dans la recherche des compagnons stellaires de faible masse, elle pourrait bien prendre sa revanche dans le courant de la prochaine décennie. Nous avons vu que la méthode consiste à mesurer directement sur le ciel le déplacement de l’étoile induit par la présence de son compagnon. Toute la difficulté consiste à déterminer des étoiles de référence très éloignées, supposées fixes, par rapport auxquelles les mouvements de l’étoile cible seront mesurés avec une précision suffisante. A titre d’exemple, les mouvements apparents induits sur le Soleil par Jupiter et Saturne, observés depuis une distance de 15 pc, sont respectivement de 0, 33 et 0, 18 milliseconde d’arc. Par comparaison, la précision des positions stellaires du catalogue Hipparcos, le plus précis existant à ce jour, est de quelques millisecondes. C’est dire la difficulté de l’exercice. . . qui explique aussi les échecs passés.

Pour améliorer la précision angulaire des mesures astrométriques, il faut passer à une autre technique, l’interférométrie, qui combine le rayonnement provenant de plusieurs télescopes pour synthétiser des images à très haute résolution angulaire. Utilisée dans le domaine radio depuis plusieurs décennies, l’interférométrie radio à très longue base (VLBI) permet d’atteindre des limites angulaires de l’ordre de 0, 1 milliseconde. Cependant, seules les sources radio intenses sont concernées, ce qui réduit considérablement l’échantillon que l’on peut étudier.

Il faut donc se tourner vers les interféromètrès du futur opérant dans le visible et l’infrarouge proche, dont les premiers prototypes commencent à voir le jour. Plusieurs instruments, actuellement en phase de développement, apparaissent particulièrement prometteurs. L’interféromètre du Large Binocular Telescope (LBT), qui comporte deux télescopes sur la même monture, devrait permettre d’attendre une résolution angulaire de l’ordre de 0, 1 milliseconde d’arc. Sur le site du Very Large Telescope de l’ESO au Chili, l’instrument interférométrique PRIMA a pour objectif quelques centièmes de milliseconde d’arc. Ces performances devraient permettre la détection d’exoplanètes géantes jusqu’à la taille d’Uranus, si elles sont situées à moins de 5 U. A. de leur étoile, et si celle-ci est située à moins de 15 pc du Soleil.

Enfin, à long terme, les mesures les plus précises nous viendront de l’espace. Au-delà de 2010, deux missions astrométriques spatiales sont prévues, GAIA par l’ESA et SIM par la NASA. Toutes deux ont pour objectif une précision angulaire de l’ordre de quelques microsecondes d’arc. Si elles tiennent leurs promesses, ces missions seraient alors capables de détecter non seulement les exoplanètes géantes, mais aussi les exoTerres tant recherchées. . .