Détecter des exoplanètes par transit — Astronomie, 14–17 ans
Une planète peut se révéler en faisant légèrement et régulièrement baisser l’éclat de son étoile lorsqu’elle passe devant elle.
Une planète crée une ombre minuscule
Lorsqu’une planète passe entre son étoile et notre télescope, elle bloque une petite partie de la lumière de l’étoile. Cet événement s’appelle un transit. Si la baisse d’éclat se répète à intervalles réguliers, elle peut révéler une planète en orbite, même si celle-ci est trop peu lumineuse pour être vue directement.
Pourquoi utiliser une variation d’éclat
Les étoiles sont énormes et brillantes, si bien que leurs planètes sont généralement noyées dans l’image du télescope. Il fallait détecter un petit objet sombre sans l’observer directement. Mesurer l’étoile à plusieurs reprises transforme le problème en motif : la profondeur de la baisse estime la taille de la planète et le temps entre deux baisses donne sa période orbitale.
Estimer la taille d’une planète
Supposons que la lumière d’une étoile baisse de 1 % pendant un transit. La méthode relie cette perte à l’aire de la planète divisée par celle de l’étoile : (rayon de la planète ÷ rayon de l’étoile)². Comme 1 % vaut 0,01, on prend sa racine carrée : 0,1. Le rayon de la planète vaut donc environ un dixième de celui de l’étoile.
Une baisse ne signifie pas automatiquement une planète
Une baisse répétée semble être une preuve solide, il est donc compréhensible de l’attribuer vite à une planète. Pourtant, une deuxième étoile, une tache stellaire ou un problème de l’instrument peuvent aussi modifier l’éclat mesuré. Les astronomes vérifient le signal par d’autres observations, comparent plusieurs longueurs d’onde et recherchent une période orbitale cohérente avant de confirmer une exoplanète.
Chercher des mondes au-delà du Système solaire
Les télescopes spatiaux surveillent des milliers d’étoiles et construisent des courbes de lumière montrant de petites variations au fil du temps. Les transits peuvent révéler la taille, la période orbitale et la distance de la planète à son étoile ; combinés à d’autres méthodes, ils aident à étudier son atmosphère. Les scientifiques comparent ainsi les systèmes planétaires, sans conclure à la vie à partir d’une seule baisse d’éclat.
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