La récente détection d’un exoplanète rocheux, nommé GJ 251 c, a des caractéristiques semblables à celles de la Terre et pourrait contenir de l’eau. Cette découverte relance les discussions sur la possibilité d’une vie extraterrestre, soulevant l’intérêt des scientifiques et des passionnés d’astronomie.
Une nouvelle perspective pour la recherche de vie
Une récente découverte d’une super-Terre située à moins de 20 années-lumière offre aux scientifiques une nouvelle perspective dans leur quête de mondes éventuellement propices à la vie. Ce planète, désignée GJ 251 c, présente des caractéristiques similaires à celles de notre planète, bien qu’elle ait une masse presque quatre fois plus importante.
Nous cherchons ce type de planètes car elles représentent notre meilleure chance de détecter la vie ailleurs. Ce monde se trouve dans la zone habitable, à une distance appropriée de son étoile pour permettre la présence d’eau liquide à sa surface, si une atmosphère adéquate est présente.
Affirme Suvrath Mahadevan, professeur d’astronomie à l’Université de l’État de Pennsylvanie et co-auteur de l’étude publiée dans The Astronomical Journal.
Des décennies d’observations et des technologies avancées
Depuis des décennies, la recherche de planètes capables d’accueillir de l’eau et peut-être de la vie a conduit les astronomes à concevoir et à construire des télescopes sophistiqués et des modèles informatiques capables de détecter même les signaux lumineux les plus faibles des étoiles.
Mahadevan a indiqué que cette découverte est le fruit de vingt années de données d’observation et offre une des vues les plus prometteuses pour la recherche de signes de vie extraterrestre.
Le Habitable Zone Planet Finder (HPF), dirigé par Penn State, fournit les mesures les plus précises à ce jour des signaux infrarouges d’étoiles proches. Ici : L’instrument HPF lors de son installation dans sa chambre propre au Télescope Hobby Eberly, Observatoire McDonald. Crédit : Guðmundur Stefánssonn / Penn State. Creative Commons
Le rôle du Habitable-Zone Planet Finder
Ce nouvel exoplanète a été identifié grâce aux données du HPF (Habitable-Zone Planet Finder), un spectromètre infographique de haute précision qui sépare les signaux lumineux des étoiles, installé au Télescope Hobby-Eberly de l’Observatoire McDonald au Texas.
Les chercheurs de Penn State ont mené le projet et la fabrication du HPF, conçu pour détecter des planètes similaires à la Terre dans les zones habitables des étoiles proches.
Nous l’appelons « Habitable Zone Planet Finder » car nous cherchons des mondes situés à la distance adéquate de leur étoile pour permettre l’existence d’eau liquide à leur surface. Cela a été l’objectif principal de cette étude.
Cette découverte représente l’un des meilleurs candidats pour la recherche de signatures atmosphériques de vie dans les cinq à dix prochaines années.
Ajoute Mahadevan.
Analyse ayant mené à la découverte de la super-Terre
Mahadevan et son équipe ont fait cette découverte en examinant une vaste collection de données recueillies pendant plus de 20 ans par des télescopes à travers le monde, se concentrant sur le léger mouvement, ou « oscillation », de l’étoile hôte, GJ 251.
Cette oscillation est causée par des légers décalages Doppler dans la lumière de l’étoile, influencés par la gravité d’un planètes en orbite.
Ils ont utilisé les observations précédentes pour améliorer les mesures de l’oscillation d’une planète interne déjà connue, GJ 251 b, qui effectue une orbite autour de l’étoile tous les 14 jours. Ensuite, ils ont combiné ces mesures avec des données précises du HPF pour discerner un second signal, plus fort, à 54 jours, indiquant la présence d’un autre planète, beaucoup plus massive, dans le système.
L’équipe a également confirmé ce signal avec le spectromètre NEID, développé par des chercheurs de Penn State et relié à un télescope de l’Observatoire National de Kitt Peak en Arizona.
Animation montrant comment la vitesse radiale est mesurée, un des moyens par lesquels un planète peut affecter la lumière de son étoile. (Alysa Obertas/Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0)
Le défi de distinguer les signaux stellaires
Nous sommes à la pointe de la technologie et des méthodes d’analyse avec ce système. Nous avons besoin de la prochaine génération de télescopes pour obtenir des images directes de ce candidat, mais également d’un engagement communautaire.
Indique Corey Beard, auteur de l’étude, ayant mené la recherche pendant son doctorat en astrophysique à l’Université de Californie, Irvine.
Mahadevan a expliqué que l’un des défis majeurs dans la recherche de mondes lointains est de séparer le signal planétaire de l’activité de la propre étoile, une sorte de climat stellaire.
L’activité stellaire, comme les taches solaires, peut imiter le mouvement périodique d’une planète, donnant l’illusion de l’existence d’une planète là où il n’y en a pas.
Pour distinguer le signal du bruit, les chercheurs ont appliqué des technologies avancées de modélisation informatique pour analyser comment les signaux varient à différentes longueurs d’onde, ou couleurs, de la lumière.
C’est un exercice délicat que de tenter de contrer l’activité stellaire, tout en mesurant ses signaux subtils, afin de sortir des informations ténues de ce qui est fondamentalement un ‘chaudron’ magnétosphérique et bouillonnant de surface stellaire.
Expliqua Mahadevan.
Recherche collaborative et multidisciplinaire
Il a décrit que la découverte d’exoplanètes comme GJ 251 c nécessite des instruments avancés et une analyse complexe des données. Ce travail implique des collaborations entre plusieurs institutions et expertises à travers le monde, et requiert un engagement constant des pays finançant la recherche, processus qui peut souvent prendre des décennies avant de produire des résultats concrets.
Cette découverte est un excellent exemple de la puissance de la recherche multidisciplinaire à Penn State. L’atténuation du bruit de l’activité stellaire a nécessité non seulement des instruments de pointe et un accès aux télescopes, mais aussi une personnalisation des méthodes de science des données pour répondre aux besoins spécifiques de cette étoile et de la combinaison d’instruments.
La combinaison de données raffinées et de méthodes statistiques avancées a permis à notre équipe interdisciplinaire de transformer ces données en une découverte significative, ouvrant la voie à de futurs observatoires pour explorer les preuves de vie au-delà de notre système solaire.
A ajouté Eric Ford, professeur d’astronomie et d’astrophysique et directeur des recherches de l’ICDS (Institute of Computational & Data Sciences).
Avenir de l’observation planétaire
Bien que l’obtention d’images du nouvel exoplanète découvert ne soit pas possible avec les instruments actuels, Mahadevan a signalé que la prochaine génération de télescopes sera capable d’analyser l’atmosphère de cette planète, ce qui pourrait révéler des signes chimiques de vie.
Nous restons concentrés sur l’avenir, que ce soit pour assurer que la prochaine génération d’étudiants puisse participer à des recherches de pointe ou pour concevoir et construire de nouvelles technologies visant à détecter des planètes potentiellement habitables.
Ce nouveau monde est parfaitement positionné pour une observation directe grâce à des technologies plus avancées. Mahadevan et ses étudiants planifient déjà l’utilisation de télescopes plus puissants, la nouvelle génération de télescopes terrestres de 30 mètres.
Équipés d’instruments avancés, ces nouveaux télescopes devraient permettre l’obtention d’images de planètes rocheuses proches dans les zones habitables de leurs étoiles.
Bien que nous ne puissions pas encore confirmer la présence d’une atmosphère ou de vie sur GJ 251 c, cette planète représente une cible prometteuse pour des explorations futures.
Nous avons fait une découverte passionnante, mais il reste encore beaucoup à apprendre sur cette nouvelle super-Terre!
Conclut Mahadevan.