Représentation par un artiste de 51 Pegasi b, la première exoplanète trouvée en orbite autour d'une étoile semblable au soleil.
(Image: © NASA / JPL-Caltech)
Paul M. Sutter est astrophysicien à Université d'État de l'Ohio, hôte de Demandez à un astronaute et Radio spatialeet auteur de "Votre place dans l'univers."Sutter a contribué à cet article Les voix d'experts de Space.com: Op-Ed & Insights.
le dernier prix Nobel de physique a été partagé entre Jim Peebles, un cosmologiste extraordinaire, et une paire d'astronomes suisses, Michel Mayor et Didier Queloz.
Le maire et Queloz ont trouvé le premier exoplanète en orbite autour d'une étoile semblable au soleil, ce qui était une découverte historique pour deux raisons: cela a montré de manière concluante que le soleil n'est pas la seule étoile à héberger une famille de planètes (quelque chose que nous avions longtemps compris mais jamais démontré), et aussi que l'univers est vraiment , Vraiment étrange.
Impulser le début
Le lecteur attentif notera dans le paragraphe ci-dessus que j'ai été très clair dans ma formulation: le maire et Queloz ont découvert la première exoplanète en orbite autour d'un comme le soleil étoile, pas première exoplanète elle-même. Ce crédit revient à Aleksander Wolazczan et Dale Frail en 1992. Et en fait, ils ont obtenu un accord deux pour un, trouvant deux planètes en orbite autour de la même étoile.
Mais cette étoile était complètement différente de notre soleil. C'était un pulsar, un noyau restant en rotation rapide et dense d'une étoile autrefois géante. Ce pulsar éclabousserait régulièrement un faisceau de rayonnement sur la Terre, comme le clignotement d'un phare éloigné - d'où le nom pulsar. Alors que les exoplanètes tournaient autour de ce noyau mort, elles tiraient doucement sur le pulsar, le faisant bouger, ce qui provoquerait des changements subtils dans les fréquences des éclaboussures de pulsar ici sur Terre.
Bien que ce soit une découverte majeure pour l'astronomie, ce n'était pas exactement ce que nous recherchions. Nous voulions savoir - et nous voulons toujours savoir - s'il y a une autre Terre là-bas. Et bien que le concept de planètes survivant à une détonation de supernovae et toujours en orbite autour du noyau restant soit un problème juteux à résoudre, cela ne nous aide pas directement dans notre chasse. De plus, la technique utilisée sur le pulsar reposait sur les fréquences régulières de ses impulsions, une astuce que nous ne pouvions pas utiliser sur les étoiles régulières.
Le rendre courant
Au lieu de cela, nous avons dû regarder les étoiles se tortiller, et ce n'est que quelques années plus tard que les astronomes ont perfectionné la technologie pour fournir cette mesure.
La technologie reposait sur un spectromètre, un appareil pour briser la lumière d'une source éloignée en sa multitude de composants (essentiellement un arc-en-ciel très scientifique). Avec ce spectre, des astronomes comme Mayor et Queloz pourraient trouver les signatures d'éléments connus, comme l'hydrogène et le carbone, à partir des empreintes digitales qu'ils laissent dans le spectre. De là, ils pouvaient regarder l'étoile jour après jour, à la recherche de changements dans le spectre.
Et ces changements dans le spectre pourraient révéler le mouvement de l'étoile à travers le décalage Doppler. Le même décalage qui fait changer le ton d'une ambulance lorsqu'elle passe près de vous arrive à la lumière. Lorsqu'une source se déplace vers vous, la lumière est déplacée vers des fréquences plus élevées et plus bleues, et lorsqu'une source s'éloigne de vous, elle descend vers des fréquences plus basses et plus rouges.
Ce n'était pas une nouvelle technique; les astronomes mesurent le décalage Doppler des étoiles depuis près de deux cents ans.
Mais en 1995, Mayor et Queloz sont allés un peu plus loin, élevant la précision de leur instrument à de nouveaux niveaux, restant à l'affût des changements les plus infimes.
Si une planète est en orbite autour d'une étoile, la gravité de cette planète tirera sur l'étoile comme une laisse sur un chien têtu. L'étoile ne bougera pas beaucoup - les étoiles dépassent généralement leurs planètes de plusieurs ordres de grandeur - mais elles bougeront toujours, espérons-le d'une manière détectable. Et en 1995, la paire de les futurs lauréats du prix Nobel l'ont cloué, confirmant l'oscillation indubitable de va-et-vient dans le spectre de l'étoile 51 Pegasi, une oscillation qui ne pouvait être causée que par un compagnon relativement petit et invisible - une exoplanète en orbite.
C'est ennuyeux
Il n'y a rien de particulièrement remarquable dans 51 Pegasi, et c'est ce qui rend la découverte d'une exoplanète là-bas si remarquable. C'est juste une étoile ordinaire et ordinaire, assise à environ 50 années-lumière, avec une masse d'environ 10% de plus que le soleil et un âge un peu plus élevé, à 6 milliards d'années.
C'est une étoile normale, vivant une vie stellaire normale, avec au moins une planète en orbite autour d'elle. Tout comme notre soleil.
La découverte par le maire et Queloz a inauguré une nouvelle ère de chasse aux exoplanètes, conduisant à des centaines, voire des milliers, de détections confirmées d'exoplanètes. Ils sont si courants maintenant que les annonces font rarement leur apparition, et ce n'est qu'une question de temps avant de trouver un jumeau semblable à la Terre.
Certains l'aiment chaud Jupiter
Mais la planète en orbite autour de 51 Pegasi n'a rien à voir avec ce que nous voyons dans notre système solaire, et il était si surprenant que l'une des premières réactions à sa découverte ait été de jeter le résultat comme une ordure.
Mais le résultat de Mayor et de Queloz était indiscutable, et nous avons dû affronter la réalité que 51 Pegasi nous a présentée. Sa planète, surnommée à l'époque 51 Pegasi b et maintenant donné le nom de Dimidium par l'Union astronomique internationale (bien que certains astronomes s'accrochent à son nom informel de Bellerophon), est un géant à gaz assez typique, environ la moitié de la masse de Jupiter, ou 150 fois la masse de la Terre.
Et il orbite à seulement 8 millions de kilomètres de son étoile parente.
Pour le contexte, c'est plus de sept fois plus proche que Mercure de notre soleil.
Comment un géant du gaz massif, qui ne peut se former qu'à la périphérie d'un système solaire où il y a suffisamment de matière première pour encombrer une planète dans des proportions aussi massives, s'est-il retrouvé si mal à l'aise près de son parent? Nous ne sommes toujours pas exactement sûrs, mais nous leur avons trouvé un nom sympa: des Jupiters chauds.
Avec une observation dédiée, le maire et Queloz ont réussi deux tours. Ils ont lancé une nouvelle ère de recherche en astronomie sur les exoplanètes, et ils ont accéléré des décennies de compréhension de la formation des planètes. Pas étonnant qu'ils aient remporté un prix Nobel.
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