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Astronomie: Les trois grands axes de la recherche

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Une illustration de 51 Pegasi, la première planète à être découverte en orbite autour d'une étoile en forme de soleil.
NASA/JPL-Caltech

Nous n’avons aucune raison de penser que les planètes du système solaire sont représentatives de tous les types de planètes, estime l’astrophysicien Michel Mayor, de l’Observatoire de Genève (Suisse), qui a découvert la première planète extrasolaire, en 1995.

Propos recueillis par Marie-Christine Pinault-Desmoulins

Les grandes découvertes scientifiques sont souvent le fruit du hasard. Est-ce que c’est le cas pour la première exoplanète que vous avez découverte, avec Didier Queloz, voici bientôt 15 ans ?

Non, il ne s’agit pas d’un coup de chance, si c’est ça que vous voulez dire. C’est l’aboutissement d’un long processus de recherche et de perfectionnement d’instruments permettant de mesurer avec précision la vitesse des étoiles. Le spectrographe qui nous a permis de détecter la première exoplanète à l’Observatoire de Provence (France), s’appelait ELODIE. Il a été développé précisément en vue de chercher des planètes en dehors du système solaire. Là où la chance a joué en notre faveur c’est qu’on a découvert des planètes qui tournent autour de leur orbite très rapidement. La période orbitale de 51 Peg b est de seulement 4,2 jours. Pour vous donner une idée : la période orbitale de Jupiter est de 4332,71 jours, soit environ 10 ans. Il n’y a pas de doute que les objets dont la période orbitale est plus courte sont plus faciles à découvrir et à observer. En quelques nuits, vous pouvez accumuler des observations très utiles qui, dans d’autres cas, vous prendraient 10 ans, 20 ans.

Quelles sont les recherches actuelles les plus importantes?

À court terme, je dirais que la recherche suit trois axes principaux : la planétologie comparée, la détection de planètes plus légères et l’imagerie planétaire. Dans le premier cas, il s’agit de combiner les données obtenues par des satellites et des instruments au sol pour déterminer la densité moyenne des planètes. Ces études visent à connaître la physique des planètes. Cette dernière est très importante dans la mesure où nous n’avons aucune raison de penser que les planètes du système solaire sont représentatives de tous les types de planètes. Sur le plan théorique nous pouvons prédire qu’il existe, par exemple, des « planètes océans » qui sont faites de glace fondue. Ce serait le cas de Neptune, s’il se rapprochait du Soleil : sa surface serait recouverte d’un énorme océan. Ce sont des océans qui n’ont rien à voir avec les océans que nous connaissons sur Terre, car ils n’ont pas de fonds rocheux.

Pour ce qui concerne la recherche de planètes plus légères, il faut savoir que jusqu’à récemment nous étions capables de détecter des planètes extrasolaires qui font au moins quatre fois la masse de la Terre. C’est déjà presque 100 fois plus léger de Jupiter ! Dans notre jargon, nous les appelons des Super-Terres. Mais grâce aux nouveaux instruments, nous venons de découvrir une exoplanète tellurique à peine deux fois plus massive que la Terre. L’Observatoire de Genève a annoncé la découverte de Gliese 581 e le 21 avril dernier.] Ces découvertes se font par des méthodes indirectes. Parallèlement, l’imagerie planétaire, qui permet de voir directement les exoplanètes, est en plein essor. À la fin de l’année dernière, nous avons eu de beaux succès, en obtenant des images de quelques grosses planètes très jeunes. Mais, attention, ça ne veux pas dire que nous allons désormais être submergés d’images, car la grande majorité des exoplanètes ne se laissent pas voir facilement : soit elles sont déjà froides, soit elles sont trop près de leur étoile. L’Observatoire de Genève est en train de développer, en collaboration avec ses partenaires, un instrument d’imagerie directe des exoplanètes, nommé SPHERE, qui devrait nous permettre de voir ces toutes petites planètes. Il devrait être opérationnel en 2011. Plus de 200 personnes y travaillent depuis plus de cinq ans.

Qu’en est-il de la collaboration internationale, dans le domaine de l’astrophysique ?

Actuellement dans le domaine de la recherche sur les planètes, la collaboration la plus courante est celle qui s’établit de personne à personne. Il n’y a pas vraiment de collaboration internationale. Il faut dire que dans certains domaines, cette dernière n’est pas nécessaire, voire pas souhaitable : la compétition, c’est bien. Par contre, la recherche de la vie dans l’Univers nécessite une collaboration internationale. Ce domaine implique des moyens considérables et il est probable que les structures actuelles ne soient pas adéquates pour promouvoir d’une manière efficace ce type de mission. Ce genre de missions ambitieuses ont été mises en veilleuse essentiellement pour des raisons budgétaires, tant du côté de l’ESA [Agence Européenne de l’Espace] que du côté de la NASA [Administration Nationale de l’Aéronautique et de l’Espace des États-Unis]. Certains chercheurs rêvent d’une une sorte d’institut qui coordonnerait à l’échelle mondiale ce genre d’études, mais pour le moment c’est un vœu pieux.