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La Lettre
Exoplanètes détectées par différentes méthodes
Plusieurs familles de planètes sont visibles : planètes géantes
très proches de leur étoile (Jupiters chauds), planètes de masse
intermédiaire entre celle de la Terre et celle de Neptune (super
Terres et mini Neptunes), qui n'ont pas d'équivalents dans le
système solaire, planètes géantes lointaines ou très lointaines
© Anne-Marie Lagrange
Des observations jusqu’aux confins de l’Univers
Exoplanètes
En 1995, la découverte d'une planète autour d'une étoile semblable auSoleil amarqué le début d'un nouveau
champ de recherche, l'exoplanétologie, c’est-à-dire l’étude des planètes en orbite autour d'étoiles autres que
le Soleil. L'exoplanétologie a un lien étroit avec l'étude des disques protoplanétaires et des disques résidus
de la formation planétaire, qui a débuté dans les années 80-90. Qu'elles soient telluriques ou gazeuses,
on peut désormais étudier comment les planètes se forment à partir des poussières et du gaz du milieu
interstellaire, et commencer à appréhender
la diversité des systèmes planétaires.
La détection des exoplanètes repose sur
plusieurs méthodes :
●
l'analyse du signal (position, vitesse) des
étoiles autour desquelles les exoplanètes
tournent : on exploite le fait que planète
et étoile se meuvent sous l'effet des lois
de la gravitation de Newton. Les variations
photométriques de l'étoile hôte, liées au
passage éventuel de la planète entre
l'étoile et l'observateur, qui provoque
des éclipses partielles, sont également
étudiées. Près de 2 000 exoplanètes ont
été détectées par ces méthodes, toutes
sur des orbites proches - moins de 5-6
unités astronomiques (
ua
) - de leur étoile
(
ua
= distance entre la Terre et le Soleil,
soit 149 597 871 km) ;
●
l'analyse de la lumière d'un astre très lointain : lors du passage d'un système étoile/planète entre cet
astre lointain et l'observateur, l'éclat de l'astre lointain va connaître une amplification particulière, phé-
nomène prévu par la théorie d'Einstein de la gravitation ;
●
l'analyse, enfin, de la lumière des planètes elles-mêmes, grâce à l'imagerie directe. Toutefois, les
planètes se trouvant, vues de la Terre, très proches angulairement de leur étoile et beaucoup moins
brillantes, l'imagerie directe requiert l'utilisation de coronographes pour occulter la lumière de l'étoile.
De plus, il est indispensable de corriger au préalable les perturbations du signal engendrées par la tra-
versée de l'atmosphère terrestre, grâce à l’optique adaptative. Encore peu d'exoplanètes ont été ima-
gées, mais beaucoup devraient l’être dans les années à venir. L'imagerie, en permettant d'observer
des planètes évoluant à plusieurs
ua
de leur étoile, est très complémentaire des méthodes indirectes.