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Hubble découvrira-t-il une exoterre autour de Proxima du Centaure ?

Plusieurs œuvres de science-fiction mettent en scène des civilisations extraterrestres développées sur une planète autour de Proxima du Centaure. La réalité pourrait rejoindre la fiction, car en 2014 et 2016 Hubble va tenter de découvrir une telle planète en utilisant l’effet de microlentille gravitationnelle.

La photographie de fond sur cette image montre des positions passées de Proxima du Centaure. L'image au premier plan représente Proxima observée par Hubble en octobre 2012, et la trajectoire apparente en vert de cette étoile qui sera membre d'un système triple dans les années à venir. Cette trajectoire l'amènera relativement près de deux étoiles assez brillantes (Star 1 et Star 2) en 2014 et 2016. © Nasa, Esa La photographie de fond sur cette image montre des positions passées de Proxima du Centaure. L'image au premier plan représente Proxima observée par Hubble en octobre 2012, et la trajectoire apparente en vert de cette étoile qui sera membre d'un système triple dans les années à venir. Cette trajectoire l'amènera relativement près de deux étoiles assez brillantes (Star 1 et Star 2) en 2014 et 2016. © Nasa, Esa

Hubble découvrira-t-il une exoterre autour de Proxima du Centaure ? - 3 Photos

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Le livre Vaisseaux de l'espace de l'an 2000 à l'an 2100 de Stewart Cowley raconte l’histoire de la découverte en 2036 des civilisations d’Alpha puis de Proxima du Centaure, et de la guerre qui s’ensuivit avec cette dernière. L'ouvrage date de 1978 mais les dernières découvertes sur les exoplanètes lui donnent une surprenante actualité. En effet, on a de bonnes raisons de penser que l’exoterre la plus proche pourrait être à moins de 22 années-lumière. Surtout, on sait maintenant qu’il y a bien une planète en orbite autour d’Alpha du Centaure B, mais elle est bien trop chaude pour être habitable.

Rappelons qu’Alpha du Centaure est un système triple, avec deux étoiles proches l’une de l’autre, Alpha du Centaure A et B, à 4,36 années-lumière de la Terre et une troisième, Alpha du Centaure C ou encore Proxima du Centaure, à 4,22 années-lumière. C’est autour de cette dernière que les astrophysiciens se proposent de découvrir une nouvelle exoplanète avec Hubble. La chasse se fera en octobre 2014 et en février 2016, quand Proxima passera au voisinage de deux étoiles sur la voûte céleste.

L'étoile Proxima du Centaure a été imagée avec le Two Micron All Sky Survey (2MASS). Elle est bien visible au centre de cette image. © DP
L'étoile Proxima du Centaure a été imagée avec le Two Micron All Sky Survey (2MASS). Elle est bien visible au centre de cette image. © DP

Une naine rouge prometteuse pour l'exobiologie

Mais pourquoi chercher spécifiquement à découvrir une nouvelle planète autour d’Alpha du Centaure C ? On sait que Proxima du Centaure est une naine rouge, un type d’étoile très abondant dans la Voie lactée. Or, ces étoiles, qui sont moins massives que le Soleil, ont tendance à avoir des exoplanètes de faible masse. Il y a donc statistiquement plus de chances de découvrir une cousine proche de la Terre autour de ce genre d’étoile.

Si l’on y détectait une exoterre vraiment habitable, on pourrait bien plus facilement tenter d’y découvrir des bio ou des technosignatures dans son atmosphère. Précisons que si l’on y trouvait bien une telle exoterre aussi proche du Soleil, cela ferait sans doute bondir les estimations du nombre de planètes habitables dans la Voie lactée.

Pour repérer une éventuelle exoplanète autour de Proxima, les astrophysiciens prévoient d’utiliser une technique qui a déjà fait ses preuves, reposant sur l’effet de microlentille gravitationnelle. Avec elle, les chercheurs ont déjà révélé l’existence des exoplanètes nomades.

Sur ce schéma est représenté le principe de la détection d’exoplanètes par effet de microlentille gravitationnelle. Un télescope en orbite comme Wfirst (Wide-Field Infrared Survey Telescope) peut mesurer la courbe de luminosité d'une étoile subissant un effet de microlentille, causé par une autre étoile et son exoplanète. Il se produit alors deux pics d'augmentation de la luminosité en quelques jours. © Nasa, Esa
Sur ce schéma est représenté le principe de la détection d’exoplanètes par effet de microlentille gravitationnelle. Un télescope en orbite comme Wfirst (Wide-Field Infrared Survey Telescope) peut mesurer la courbe de luminosité d'une étoile subissant un effet de microlentille, causé par une autre étoile et son exoplanète. Il se produit alors deux pics d'augmentation de la luminosité en quelques jours. © Nasa, Esa

Un pic de luminosité par effet de microlentille

En 2014 et 2016 donc, Proxima passera si près de certaines étoiles facilement observables que son champ gravitationnel va dévier les rayons lumineux de ces étoiles, et modifier leur luminosité de façon bien spécifique. C’est d’ailleurs par cette méthode que l’on a obtenu l’une des premières preuves en faveur de la relativité générale. Finalement, c’est comme si l’on interposait une lentille entre ces étoiles et un observateur sur Terre. On parle ici d’effet de microlentille gravitationnelle car il est causé par un corps céleste peu massif et dense. Plus massif et dense est le corps, plus fort sera l’effet de déviation des rayons lumineux.

En l’occurrence, les deux événements à effet microlentille qui se produiront en 2014 et 2016 dureront de quelques heures à quelques jours, et ils permettront de préciser la masse de l’étoile. Avec cette donnée jointe à d’autres mesures, on aura une meilleure connaissance et compréhension de la température, du diamètre, de la luminosité intrinsèque de l’étoile et aussi de son âge.

Mais surtout, si une exoplanète existe autour de Proxima, on pourra le savoir grâce à la courbe de luminosité des étoiles passant dans son voisinage, observées à ce moment-là par Hubble. Comme le montre le schéma ci-dessus, deux pics seront visibles, l’un d’entre eux trahira la présence de l’exoplanète.


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