Il y a bien longtemps, deux théories s'affrontaient: celle d'Epicure qui prétendait que l'univers est infini et qu'il y a donc une infinité de mondes et celle d'Aristote, soutenue par l'Eglise, qui considérait que la Terre est au centre de l'Univers et donc unique.
Beaucoup plus tard, la science a montré que le Soleil n'était qu'une étoile très ordinaire parmi les 100 milliards d'autres étoiles de notre galaxie: la Voie Lactée: la théorie égocentrique d'Aristote et de l'Eglise s'effondrait.
Depuis octobre 95, les astronomes ont détecté 8 planètes en orbite autour d'étoiles comparables au Soleil.
A la recherche d'autre systèmes solaires (NASA)
Le 25 avril 1997, un groupe d'astronomes annoncèrent qu'ils avaient détecté une nouvelle planète en orbite autour de l'étoile Rho Coronae Borealis de la constellation de la croix du nord (Nothern Crown constellation)
Comment les nouvelles planètes ont put être détectées? en analysant l'orbite de l'étoile qui est très légèrement modifiée par la présence de l'étoile. Mais cette modification est extrêmement faible: un observateur situé à 30 années lumière de nous verrait notre Soleil effectuer dans le ciel un cercle de rayon 1/7 de millionième de degré.
Une nouvelle technique pour mesurer les fluctuations d'étoiles s'est révélée extraordinairement efficace pour détecter de nouvelles planètes : elle est basée sur l'effet Doppler (le changement apparent de la lumière, ou de tout autre émission émise par un objet en mouvement par rapport à l'observateur.
Quand une étoile fluctue par rapport à la Terre, en s'éloignant, sa lumière parait décalée vers le bleu, en se rapprochant, décalée vers le rouge. Le décalage est proportionnel à la vitesse.
L'effet Doppler causé par le mouvement des planètes est très faible : un changement de 1 pour 10 millions est dû à une grosse planète comme Jupiter. (la fluctuation du Soleil est de 12 m/s). Pour détecter des planètes autour d'autres étoiles, l'erreur de mesure doit être inférieure à 10 m/s (36 km/h).
à l'université de San Francisco, une technique a été développée pour mesurer la vitesse des étoiles, en utilisant l'effet Doppler, avec une précision de +/- 3 m/s: la vitesse d'une bicyclette !
La technique consiste à disposer de la vapeur d'iode dans un récipient de verre à l'intérieur du télescope. La vapeur d'iode absorbe certaines couleurs de la lumière émise par l'étoile: des raies d'émissions à des fréquences très précises.
Le spectre entier de la lumière émise par l'étoile, étalé dans toutes ses fréquences lumineuses, sera décalé vers le bleu ou le rouge selon la vitesse relative de l'étoile par rapport à la Terre. Les raies d'absorption de la vapeur d'iode servent de graduations constantes qui permettent d'observer le décalage Doppler du spectre de l'étoile.
Cette technique est si précise qu'elle permet de détecter des décalages de 1 pour 100 millions. Ces décalages sont observés en envoyant la lumière de l'étoile dans des spectromètres spécialisés qui mesurent la longueur d'onde de la lumière. Le spectromètre est constitué de prismes, miroirs et de réseaux de diffraction très grands et coûte quelques dizaines de millions de francs. Une analyse par ordinateur de la lumière de l'étoile révèle les infimes décalages dans la couleur de l'étoile relativement aux "graduations" fixes de la vapeur d'iode.
Lalande 21185 : Le plus proche système planétaire ? (NASA)
Les astronomes pensent qu'ils ont découvert huit planètes en orbite autour d'étoiles comme notre Soleil avec cette technique. Des astronomes de l'observatoire de Genève ont découvert la première planète en orbite autour de l'étoile Pégase 51 dans la constellation de Pégase avec une révolution en 4,2 jours seulement: une planète très proche de l'étoile. La surveillance de 120 étoiles comparable à notre Soleil a permis la découverte de 6 autres planètes.
L'amplitude de la fluctuation de l'étoile est proportionnelle à l'orbite de la planète. Pour trouver la distance entre l'étoile et la planète, la troisième loi de Kepler indique que le cube de la distance moyenne entre deux objets en orbite est égale au carré de la période de révolution. Par exemple, Jupiter, la plus grande planète du système solaire, a une masse mille fois plus petite que le Soleil, la période de Jupiter est de 11,8 ans. Le Soleil fluctue dans un cercle mille fois plus petit que l'orbite de Jupiter, la masse de Jupiter 318 fois celle de la Terre. Les autres planètes produisent aussi des fluctuations mais de moindre amplitude.
Malheureusement, les planètes les plus faciles à détecter sont les plus massives : des étoiles comme Jupiter ne sont pas des étoiles avec un "sol" constitué de roche sur lequel on pourrait marcher. Dans ces étoiles, de gigantesques forces de gravitation compriment le gaz à des pressions telles que le gaz passe progressivement, au fur et à mesure qu'on se rapproche du centre de la planète, du gaz, au liquide puis au solide en phase métallique. Ces étoiles massives ne sont pas propices à abriter une forme de vie.
Pour que la vie ait pu se développer, il faut de l'eau et une température adéquat, cela implique une planète située à une certaine distance de l'étoile et d'une masse donnée. Aujourd'hui, les techniques des astronomes ne permettent pas de détecter des planètes aussi petites mais elles s'améliorent chaque jour.
D'après les travaux de Geoffrey Marcy et R. Paul Butler de San Francisco State University et University of California at Berkeley.
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