Le nombre de planètes confirmées en dehors de notre système solaire, connues sous le nom d'exoplanètes, a atteint un nouveau jalon impressionnant de 6 000, a annoncé la NASA. Ce chiffre, constamment mis à jour dans les Archives des Exoplanètes de la NASA, représente l'aboutissement de décennies de recherches acharnées et de progrès technologiques, changeant complètement notre perception de l'univers et de notre place en son sein. Il est important de noter qu'il n'y a pas une planète spécifique qui porte le titre de "la six-millième", mais qu'il s'agit plutôt d'un processus continu de confirmation des découvertes par des scientifiques du monde entier. Ces archives, qui suivent méticuleusement chaque nouvelle découverte, sont gérées par le NASA Exoplanet Science Institute (NExScI), situé au sein du centre IPAC de Caltech à Pasadena, en Californie.

En plus des 6 000 mondes confirmés, plus de 8 000 candidats potentiels sont en attente de vérification, ce qui indique que nous n'avons fait qu'effleurer la surface du catalogage de la richesse planétaire de notre galaxie. Ces réalisations soulignent le rythme accéléré des découvertes, en particulier au cours de la dernière décennie, et jettent les bases pour répondre à l'une des questions les plus profondes de l'humanité : sommes-nous seuls dans l'univers ?

Une étape majeure dans l'exploration spatiale

Shawn Domagal-Goldman, directeur par intérim de la division d'astrophysique au siège de la NASA à Washington, souligne que ce jalon symbolise des décennies d'exploration cosmique menée par les télescopes spatiaux de la NASA. "C'est une recherche qui a fondamentalement changé la façon dont l'humanité regarde le ciel nocturne", a-t-il déclaré. "Pas à pas, de la découverte même à la caractérisation détaillée, les missions de la NASA ont construit les fondations pour résoudre une question fondamentale. Maintenant, avec les missions à venir comme le Télescope Spatial Nancy Grace Roman et le futur Observatoire des Mondes Habitables, l'Amérique mènera le prochain pas de géant – l'étude de mondes similaires au nôtre autour d'étoiles similaires à notre Soleil. C'est la promesse d'une découverte qui nous unit tous."

Ce succès survient exactement 30 ans après la découverte de la première exoplanète autour d'une étoile de type solaire, en 1995. Bien que des planètes autour de pulsars – les restes d'étoiles qui ont consumé leur carburant – aient été identifiées auparavant, au début des années 90, la découverte de 1995 a déclenché une véritable révolution. Bien que les scientifiques estiment qu'il y a des milliards de planètes rien que dans notre galaxie, la Voie lactée, les trouver et les confirmer reste une tâche extrêmement difficile.

Une diversité de mondes : Plus que ce que nous aurions pu imaginer

À mesure que le nombre d'exoplanètes connues augmente, les scientifiques obtiennent un meilleur aperçu de la population générale de planètes dans la galaxie et peuvent la comparer à notre "voisinage cosmique". Par exemple, alors que notre système solaire compte un nombre à peu près égal de géantes rocheuses et gazeuses, il semble que les planètes rocheuses soient statistiquement beaucoup plus courantes dans l'univers. Mais ce qui est le plus fascinant, c'est l'incroyable diversité de types planétaires qui n'ont pas d'équivalent dans notre système.

Des mondes qui défient notre intuition ont été découverts. Il existe ce que l'on appelle des "Jupiters chauds", des géantes gazeuses de la taille de Jupiter qui gravitent autour de leurs étoiles à des distances inférieures à celle de Mercure par rapport au Soleil, avec des années qui ne durent que quelques jours terrestres. On a trouvé des planètes qui orbitent autour de deux étoiles simultanément, comme Tatooine dans "Star Wars", mais aussi des planètes qui n'orbitent autour d'aucune étoile – les planètes errantes (rogue planets) – qui errent seules dans l'obscurité froide de l'espace interstellaire. Des mondes recouverts d'océans de lave ont été découverts, des planètes avec la densité du polystyrène et celles dont les nuages sont composés de pierres précieuses comme des rubis et des saphirs.

"Chacun des différents types de planètes que nous découvrons nous fournit des informations sur les conditions dans lesquelles les planètes peuvent se former et, finalement, sur la fréquence des planètes comme la Terre et où nous devrions les chercher", explique Dawn Gelino, directrice du Programme d'Exploration des Exoplanètes (ExEP) de la NASA. "Si nous voulons savoir si nous sommes seuls dans l'univers, toutes ces connaissances sont d'une importance cruciale."

Méthodes de chasse aux planètes : Comment les scientifiques "voient" l'invisible

Trouver ces mondes lointains exige une ingéniosité exceptionnelle, car les exoplanètes sont incroyablement petites et pâles par rapport à l'éclat de leurs étoiles parentes. Moins de 100 exoplanètes ont été imagées directement jusqu'à présent, car la plupart sont perdues dans l'éblouissement de la lumière stellaire. Par conséquent, les scientifiques s'appuient sur plusieurs méthodes de détection indirecte ingénieuses.

• La méthode du transit : C'est la méthode la plus productive à ce jour, responsable de milliers de découvertes. Les astronomes surveillent la luminosité d'une étoile et recherchent de minuscules baisses de lumière périodiques. L'assombrissement se produit lorsqu'une planète, de notre point de vue, passe devant son étoile, bloquant une fraction de sa lumière. Des missions comme le légendaire télescope Kepler et son successeur TESS sont spécialisées dans cette méthode.


• La méthode des vitesses radiales (spectroscopie Doppler) : Cette méthode n'observe pas la planète elle-même, mais son effet sur l'étoile. Lorsqu'une planète orbite, sa gravité fait "osciller" légèrement l'étoile. Cette oscillation provoque des changements dans la couleur de la lumière de l'étoile (l'effet Doppler) que des instruments sensibles sur Terre peuvent détecter.


• Les microlentilles gravitationnelles : Cette technique utilise un phénomène prédit par la théorie de la relativité générale d'Einstein. Lorsqu'une étoile passe devant une autre étoile plus lointaine, son champ gravitationnel agit comme une lentille, courbant et amplifiant la lumière de l'étoile d'arrière-plan. Si l'étoile-lentille a une planète, sa propre gravité créera un flash supplémentaire et plus court dans l'amplification de la lumière.


• L'astrométrie : C'est la mesure précise de la position d'une étoile dans le ciel. Si une étoile a une planète, celle-ci provoquera un déplacement minuscule, mais mesurable, de l'étoile dans son mouvement dans le ciel.

Étant donné que les signaux peuvent également être causés par d'autres phénomènes, chaque candidat exoplanète doit subir un processus de confirmation rigoureux, utilisant souvent des télescopes et des méthodes supplémentaires, ce qui peut prendre du temps. C'est pourquoi les Archives des Exoplanètes de la NASA contiennent une longue liste de candidats. "Nous avons vraiment besoin de la collaboration de toute la communauté si nous voulons maximiser nos investissements dans les missions qui produisent des candidats exoplanètes", déclare Aurora Kesseli du NExScI.

L'avenir de l'exploration : À la recherche d'une autre Terre

Le taux de découverte d'exoplanètes a augmenté de manière exponentielle (les archives ont atteint 5 000 planètes confirmées il y a seulement trois ans), et cette tendance devrait se poursuivre. Les scientifiques attendent avec impatience des milliers de nouveaux candidats de la mission Gaia de l'Agence Spatiale Européenne (ESA), ainsi que du futur Télescope Spatial Nancy Grace Roman. Roman découvrira des milliers de nouvelles exoplanètes principalement grâce à la technique des microlentilles gravitationnelles.

À la NASA, l'avenir de la science des exoplanètes est axé sur la recherche de planètes rocheuses semblables à la Terre et l'étude de leurs atmosphères à la recherche de biosignatures – tout signe, élément, molécule ou caractéristique qui pourrait servir de preuve de vie passée ou présente. Le Télescope Spatial James Webb de la NASA a déjà analysé la composition chimique des atmosphères de plus de 100 exoplanètes, fournissant des informations incroyables. Cependant, l'étude des atmosphères de planètes de la taille et de la température de la Terre nécessitera une nouvelle génération de technologie.

Le principal défi est de séparer la faible lumière de la planète de l'éclat aveuglant de son étoile. Par exemple, le Soleil est environ 10 milliards de fois plus brillant que la Terre, ce qui serait plus que suffisant pour masquer complètement la lumière de notre planète à un observateur lointain.

Le télescope Roman transportera un instrument de démonstration appelé Roman Coronagraph, qui testera de nouvelles technologies pour bloquer la lumière des étoiles afin de permettre l'imagerie de planètes pâles. Parallèlement aux progrès de la technologie des coronographes, la NASA développe un concept pour une future mission, actuellement appelée Habitable Worlds Observatory (HWO), dont l'objectif principal sera précisément cela : imager directement des planètes semblables à la Terre et analyser leurs atmosphères à la recherche de signes de vie.