Une vision d'artiste d'une sphère de Dyson en cours de construction autour d'une étoile ayant donné naissance à une civilisation technologique gourmande en énergie. © Paul Duffield
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Tess a-t-il découvert une sphère de Dyson en construction autour d'une étoile ?

ActualitéClassé sous :exobiologie , sphère de Dyson , machine de von Neumann

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[EN VIDÉO] Tess, chasseur d'exoplanètes, doit surveiller 200.000 étoiles  D'une durée de deux ans, la mission de Tess est de surveiller 200.000 étoiles pour y repérer d'éventuels transits d'exoplanètes potentiellement habitables depuis une vaste orbite l'amenant plus loin que la Lune. Les « candidates » qu'il aura trouvées seront étudiées de plus près par les futurs télescopes, comme le James-Webb Space Telescope (JWST). 

Tess (Transiting Exoplanet Survey Satellite) est un chasseur d'exoplanètes utilisant la méthode des transits planétaires. Les observations qu'il a faites l'année dernière de l'étoile Tau Ceti, proche du Soleil, rendraient perplexes les astronomes qui se préparent à faire une publication à ce sujet. Une des hypothèses avancées pour les expliquer ferait intervenir une sphère de Dyson en construction.

Cet article était bien sûr un poisson d'avril et un hommage au regretté Freeman Dyson qui nous a quittés récemment. Toutefois, il y a bien des exoplanètes autour de Tau Ceti et les méthodes pour détecter les exoplanètes exposées dans les deux vidéos sont tout à fait sérieuses ainsi que la possibilité pour les internautes de partir à la chasse à ces exoplanètes dans les données du satellite Tess. Le concept de sphère de Dyson fait lui aussi partie des réflexions et des recherches que mènent une partie de la communauté scientifique depuis des décennies.

Au 31 mars 2020 le fameux site de l'Encyclopédie des planètes extrasolaires, fondé en 1995 par l'astronome Jean Schneider à l'Observatoire de Paris, indique que l'Humanité a détecté 4.241 exoplanètes. Il est possible de le faire en les imageant directement mais ce sont surtout deux méthodes indirectes qui ont permis cette extraordinaire moisson. Actuellement, elle se poursuit avec l'instrument Tess (Transiting Exoplanet Survey Satellite) qui est au cœur de la mission de la Nasa avec pour objectif de découvrir des exoplanètes par la méthode du transit planétaire, tout comme l'avait fait son prédécesseur de la mission Kepler.

Depuis son lancement, Tess surveille des d'étoiles situées à moins de 300 années-lumière de la Terre, et qui sont 30 à 100 fois plus lumineuses que les cibles de Kepler. Ces soleils sont de type F5 à M5, d'une magnitude apparente supérieure à la magnitude 12, soit plus de 200.000 étoiles, et il s'agit en particulier des 1.000 naines rouges les plus proches du Système solaire. On estime que Tess devrait découvrir des milliers d'exoplanètes dont environ 70 de la taille de la Terre. Les plus intéressantes seront celles situées dans la zone habitable mais rappelons que c'est une notion à manier avec précaution, comme l’astrophysicien Franck Selsis l’expliquait récemment dans un article repris par Futura.

En tout état de cause, il s'agira ensuite de tenter d'analyser les atmosphères que pourraient posséder les exoplanètes découvertes, en particulier avec le télescope spatial James-Webb - le successeur d'Hubble dont on fête les 30 ans -, dont le lancement est prévu au cours de la décennie 2020.

Tout comme dans le cas de Kepler, des données de Tess, c'est-à-dire des courbes de lumière montrant des variations potentielles de luminosité d'une étoile causées par le passage périodique devant elle d'une exoplanète bloquant sa lumière, sont mises à la disposition des internautes dans le cadre du projet de science citoyenne sur le site Planethunters. Ce site mettait déjà à disposition les données de la mission Kepler afin d'y chercher des transits possibles d'exoplanètes, comme le rappelait Futura dans un article proposant de participer à cette quête pendant le confinement actuel.

Les méthodes de détection des exoplanètes se sont largement diversifiées depuis les années 1990. Elles peuvent se classer en deux grandes catégories, les méthodes directes et les méthodes indirectes. Les trois méthodes principales sont la méthode directe d’imagerie, la méthode indirecte du transit et la méthode indirecte de la vitesse radiale. Partez à la découverte des exoplanètes à travers notre websérie en neuf épisodes. Une vidéo à retrouver chaque semaine sur notre chaîne Youtube. Une playlist proposée par le CEA et l’Université Paris-Saclay dans le cadre du projet de recherche européen H2020 Exoplanets-A. © CEA Recherche

Des transits exotiques avec Tau Ceti

Un groupe d'internautes aurait repéré il y a quelques mois une courbe de lumière particulièrement inhabituelle concernant Tau Ceti, une étoile visible à l'œil nu dans la constellation de la Baleine situé à 12 années-lumière du Système solaire. Les membres de la mission Tess se sont penchés sur cette courbe et on sait qu'un article devrait être mis sur arXiv à ce sujet au cours de la semaine, mais Futura a réussi à avoir quelques confidences et c'est peu de dire que certains de ces membres sont perplexes.

La courbe de lumière de Tau Ceti sur une année montre l'apparition de plusieurs transits très rapprochés dans le temps formant un groupe qui se répète périodiquement. Il s'agissait déjà d'une situation inédite mais les creux dans la courbe de lumière pour chaque groupe de transits évoluent eux-mêmes comme si les corps célestes effectuant ces transits augmentaient de taille à une vitesse exponentielle. Si le phénomène se poursuit au rythme mesuré, la luminosité de Tau Ceti devrait devenir nulle d'ici la fin de l'année.

Illustration d’une sphère de Dyson en construction autour d’une étoile, hypothèse envisagée pour expliquer les étranges variations de luminosité avec l’étoile Tau Ceti. © capnhack.com

L'article qui devrait être bientôt publié se perd en conjectures au sujet de cet étrange phénomène mais il en mentionne une qui est fascinante. En effet, on peut rendre compte des observations en faisant intervenir rien de moins qu'une sphère de Dyson en construction autour de Tau Ceti. La vitesse de construction de l'enveloppe destinée à recevoir toute l'énergie de l'étoile pour une civilisation qui aurait donc atteint le stade de type II sur l'échelle de Kardachev serait cependant incroyablement élevée, mais son caractère exponentiel fournit peut-être un indice pour une explication.

La construction se ferait avec des machines de von Neumann, c'est-à-dire des machines dotées d'une super IA capable de faire des copies d'elles-mêmes comme des cellules vivantes en réplication. Une seule machine suffit au départ, elle fait une copie d'elle-même puis une nouvelle alors que celle qu'elle a produite en fait autant. Une progression exponentielle s'ensuit donc et on dispose rapidement d'un nombre de machines suffisant pour faire des travaux proprement astronomiques en peu de temps.

Tau Ceti étant très proche, on devrait en savoir plus rapidement avec les télescopes géants qui se préparent comme l'EELT.

Conférence de Magali Deleuil intitulée Les transits planétaires ou un autre regard sur les exoplanètes. © Académie des sciences

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