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L'imagerie des exoplanètes terrestres au banc d'essai : ça marche !

ActualitéClassé sous :Astronomie , exoplanète , Terrestrial Planet Finder

Les chercheurs de la NASA viennent de prouver qu'il était possible d'observer une planète de type terrestre malgré la luminosité écrasante de son étoile hôte. On en n'est pas encore à l'observation réelle d'une telle exoplanète mais le prototype basé sur le principe d'un coronographe solaire a réussi à fournir l'image exigée pour la détection directe d'une exoTerre à partir d'un signal artificiel.

Spectre de l'atmosphère de la Terre indiquant la présence de vie.
L'image obtenue par soustraction de l'étoile simulée au centre. On aperçoit trois planètes dont la moins lumineuse est de type terrestre (Crédit : NASA/JPL-Caltech ).

Il y a maintenant plus de 200 exoplanètes détectées dans la banlieue proche de notre système solaire. Mais toutes sont de 5 à 4 000 fois plus massives que notre Terre et sur des orbites ne permettant pas à la vie de s'y développer. Un des grands défis des 20 prochaines années est de découvrir des planètes de type terrestre et même d'y détecter de la vie à partir de l'analyse de la composition chimique de leurs atmosphères.

Le problème est que ce genre d'astre est noyé dans la lumière du soleil autour duquel il tourne. Il est en effet au moins des milliards de fois moins brillant que son étoile. C'est pour surmonter cet obstacle que la NASA a lancé des missions comme Terrestrial Planet Finder.

Dans ce cadre, des chercheurs du Jet Propulsion Laboratory, à Pasadena en Californie, ont réussi à l'aide d'une association judicieuse de miroirs et de caches, comme ceux que l'on trouve pour faire marcher les coronographes solaires, à dépasser cette barrière physique.

John Trauger et Wesley Traub sont les auteurs d'un papier publié dans Nature et décrivant le nouveau système optique qui constitue le prototype de ce qui équipera un futur télescope chargé d'obtenir des images des exoplanètes de type terrestre. Le nom de ce prototype est High Contrast Imaging Testbed et un laser a été utilisé pour simuler la lumière provenant de l'étoile du système planétaire contenant une exoTerre.

Grâce à un système de caches, la tache de diffraction empêchant une séparation nette des images de l'étoile et des planètes de type terrestre peut être soustrait pour ne plus laisser apparaître essentiellement que les images de ces planètes. En outre, en utilisant de l'optique adaptative, un ordinateur pilote continuellement les déformations du miroir principal afin de diminuer le brouillage créé par les défauts du miroir et du télescope donnant lieu à ce qu'on appelle des speckles.

Les chercheurs travaillent maintenant pour améliorer la puissance du dispositif et surtout étendre le domaine de longueurs d'ondes où des observations peuvent être faites. C'est bien sûr une nécessité si l'on veut pouvoir faire de la spectroscopie afin de détecter de l'oxygène et même de la chlorophylle dans l'atmosphère d'une exoplanète.

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