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Dans la recherche de planètes capables de maintenir la vie, une équipe de recherche internationale, dont des scientifiques de l'ETH Zurich, a fait un grand pas en avant. Comme les scientifiques l'ont récemment rapporté dans la revue Nature Communications, ils ont trouvé des signes d'une planète de la taille de Neptune dans le système stellaire Alpha Centauri, à seulement 4,4 années-lumière de la Terre. Cette exoplanète est située dans une zone qui pourrait offrir des conditions favorables à la vie. L'équipe a pu recueillir des données avec une sensibilité sans précédent, enregistrant ainsi des signaux même très faibles.
La Terre est un facteur de perturbation
Grâce à ce nouveau processus, les chercheuses et chercheurs ont fait un pas de plus vers un objectif majeur de la recherche sur les exoplanètes : la découverte de planètes semblables à la Terre capables de supporter la vie. L'imagerie directe des planètes fournit des informations sur la composition de leur atmosphère et peut-être même des signes de vie. Jusqu'à présent, cependant, les mesures directes ont surtout permis de découvrir des exoplanètes plus grandes que Jupiter et en orbite loin des très jeunes étoiles hôtes. En d'autres termes, ces planètes se trouvent en dehors de la zone habitable où de l'eau liquide pourrait se former.
Le fait que la recherche de planètes semblables à la Terre ait échoué jusqu'à présent est en partie dû au fait qu'elles ont été recherchées dans le domaine du proche infrarouge. Les planètes semblables à la Terre sur lesquelles il pourrait y avoir de l'eau, cependant, brillent plus fortement dans l'infrarouge moyen. Mais c'est précisément là que les mesures avec des télescopes normaux sont difficiles, car la Terre et son atmosphère brillent aussi le plus fortement dans cette bande d'ondes. Les faibles signaux lumineux des exoplanètes sont donc noyés dans cette gamme par un signal de fond particulièrement fort.
100 heures d'observations
Comme l'indique leur étude, les scientifique ont réussi à surmonter cette difficulté et à prendre des mesures dans l'infrarouge moyen. Ils ont utilisé le Very Large Telescope de l'Observatoire européen austral au Chili pour examiner les étoiles A et B d'Alpha Centauri, enregistrant près de 100 heures de mesures en un mois. «Il est très inhabituel de garder le télescope pointé sur la même étoile pendant si longtemps», explique Anna Boehle, post-doctorante dans le groupe du professeur Sascha Quanz de l'ETH Zurich. En tant que deuxième auteur de l'étude, Anne Boehle a été fortement impliquée dans l'évaluation des données. «Nous avons évalué plus de cinq millions d'images», dit-elle.
Pour pouvoir détecter les signaux faibles des planètes potentielles, les chercheuses et chercheurs ont non seulement traité un énorme volume de données, mais ils ont également utilisé deux techniques de mesure sophistiquées : l'une consistait à utiliser un nouveau miroir secondaire déformable du télescope, qui permettait de corriger les distorsions de la lumière provenant de l'atmosphère terrestre ; et l'autre consistait à utiliser un coronographe pour bloquer alternativement la lumière de chacune des étoiles à tour de rôle à des intervalles très courts. Cela a permis aux scientifiques de réduire davantage le bruit du signal tout en examinant l'environnement des deux étoiles.
Signes d'une planète
«Nos résultats indiquent qu'en principe, ce processus nous permet de découvrir des planètes terrestres plus petites capables d'accueillir la vie, explique Anne Boehle, et il représente une nette amélioration par rapport aux méthodes d'observation précédentes.» En effet, dans leurs données, les scientifiques ont trouvé un signal lumineux qui pourrait provenir d'une planète de la taille de Neptune. Selon Anne Boehle, «la question de savoir si ce signal provient réellement d'une planète doit être étudiée plus en profondeur. À cette fin, nous prévoyons de combiner les mesures infrarouges avec d'autres méthodes de mesure».