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N° 43 - Novembre 2004
  EXOPLANèTE   -  Arrêt sur image

Tout près d'une jeune naine brune, un objet froid, bien visible. Ce cliché "à sensation" enthousiasme les astronomes car ils l'interprètent(1) comme la première image jamais obtenue d'une exoplanète. Elle a été saisie par une équipe du laboratoire d'astrophysique de Grenoble (FR), grâce au système optique NACO équipant le Very Large Telescope de l'ESO (Observatoire Européen Austral) – à l'observatoire du Mont Paranal situé au Chili.

Au centre, en bleu, la naine brune 2M1207. A sa gauche, en rouge, le corps céleste identifié comme son exoplanète. © ESO
Au centre, en bleu, la naine brune 2M1207. A sa gauche, en rouge, le corps céleste identifié comme son exoplanète.
© ESO
La présence d'un corps céleste comparable à ceux du système planétaire solaire, en orbite autour de l'étoile 51 Pegase b – un astre semblable à notre Soleil –, a été détectée pour la première fois en 1995. Cette exoplanète n'a jamais été "vue", mais son existence a été déduite par d'infimes modifications de la lumière de son étoile lors de son passage devant le télescope d'observation.

Une frénésie de découvertes de ce type, fertiles en enseignements sur les mécanismes très diversifiés de formation des systèmes planétaires – et, qui sait, susceptibles de déboucher un jour sur des indices de vie extraterrestre –, s'est depuis lors emparée du monde de l'astronomie. Quelque 2 000 étoiles "cousines" du Soleil sont aujourd'hui sous surveillance et 123 exoplanètes sont déjà inscrites au tableau de chasse des scientifiques.

Par rapport aux détections "déduites" opérées jusqu'ici, l'image saisie au Mont Paranal en juin 2004 constitue une exceptionnelle avancée. "Cette prise de vue représente un premier pas vers l'ouverture d'un tout nouveau champ en astrophysique : l'étude des systèmes planétaires par l'imagerie et la spectroscopie », explique Anne-Marie Lagrange, de l'observatoire de Grenoble (FR) et participant aux travaux menés à l'ESO. "L'observation directe permettra aux astronomes de caractériser de façon beaucoup plus précise la structure physique et la composition chimique des exoplanètes."

La vedette a été surprise en orbite autour d'un corps astral répondant à l'immatriculation 2M1207. Située "à peine" à 230 années-lumière de nous, cette jeune naine brune – c'est-à-dire un astre faiblement chaud semblable à un soleil "raté", car trop petit pour réussir à entretenir des réactions nucléaires –, n'a elle-même été repérée que tout récemment, en avril 2004. Elle se situe dans l'association stellaire de TW Hydrae, un groupement d'étoiles proches, âgées de quelques millions d'années seulement. "Quelle que soit leur nature, les objets substellaires sont plus chauds et plus brillants lorsqu'ils sont jeunes – dix millions d'années – et ils peuvent donc être plus facilement détectables que des objets plus anciens, de masse similaire", souligne l'astronome de l'ESO, Gaël Chauvin, coordinateur de l'équipe euro-américaine qui étudie ce phénomène depuis 1998.

Quant à l'exoplanète dévoilée, encore "tiède" de sa formation (1 000 °C) – ce qui explique sa visibilité –, elle représente environ cinq fois la masse de Jupiter (soit près de 1 600 fois la Terre) et son parcours orbital se situe à quelque 55 fois la distance Terre-Soleil (8 milliards de km). Son spectre lumineux a déjà permis de révéler la présence de vapeur d'eau. Pour Christophe Dumas, autre astronome impliqué dans l'aventure, "le fait de voir cette faible source de lumière en temps réel est incroyable. Cela procure un étrange sentiment de se dire qu'il s'agit peut-être de la première image d'un système planétaire autre que le nôtre."

(1) Bien que cette interprétation soit considérée comme très probable (à plus de 99%), un à deux ans seront nécessaires avant que le caractère planétaire de l'objet identifié soit totalement confirmé. C'est pourquoi l'exoplanète découverte est encore qualifiée de l'appellation GPCC (Giant Planet Candidate Companion).


  Des yeux de lynx européens  
  La captation de cette image d'exoplanète a été rendue possible par les performances uniques du nouvel instrument NACO (NAOS-CONICA), qui équipe l'un des télescopes géants (VLT) de l'ESO, au Chili. Grâce à son miroir déformable, qui compense la turbulence de l'atmosphère, le système d'optique adaptative NAOS (mis au point en France) offre des images corrigées d'une qualité quasi identique à celles qu'obtiendrait un télescope placé dans l'espace. Celles-ci sont enregistrées par la caméra CONICA (conçue en Allemagne), travaillant dans le proche infrarouge.

 


  POUR EN SAVOIR PLUS