On a vu une exoplanete!

On peut se demander pourquoi il est si difficile de voir une planète extra-solaire et même se demander si s'est possible. Je vais rapidement vous donner quelques clefs pour comprendre le principe d'observation et vous donner une notion de la difficulté.

Taille des objets célestes

Il faut bien comprendre que même si une étoile ou une planète nous semble gigantesque a notre échelle. D'un point de vue géométrique l'angle de vue dépend aussi de la distance qui nous en sépare.

Comme on le voit sur ce dessin, l'angle rouge A est plus grand que l'angle vert B. Pourtant la taille des des deux objets est la même. C'est la distance entre les deux qui joue sur l'angle. On dit que l'angle est une fonction de la distance.
Dans le cas C, l'angle est presque plat et pourtant par rapport au cas B, seul la taille du soleil observé change. Ainsi on montre que l'angle est aussi une fonction de la taille du soleil.
Au final on peut écrire la formule : Angle = fonction(distance, taille du soleil). Ensuite on prend plein d'objets de tailles différentes et a des distances différentes et on mesure les angles. On peut ainsi créer un tableau de mesure. Cela nous permettra de redéfinir les notions de sinus et cosinus mais je laisse les mathématicien nous expliquer ca, aujourd'hui je fais de la physique :-)

Intensité lumineuse

L'intensité lumineuse dépend de la source. A distance égale, une allumette nous éblouie moins que les phares d'une voiture. De même, que les phares d'une voiture de loin(100m) ne nous éblouissent pas.

D'ailleurs en camping le soir, vous n'avez jamais essayé de voir jusqu'à combien de mètre on distingue une allumette?
Encore mieux, mettez une allumette a coté d'une lampe torche et regardez jusqu'à combien de mètre vous distinguez les deux sources. Au bout d'un moment, vous ne distinguerez plus que la lampe torche. Donc soit vous envoyez un ami (satellite) regarder de plus prêt , oit vous prenez des jumelles (télescope).

Les soleils dans l'espace

Un astrophysicien va essayer de créer des outils qui permettent de "voir les allumettes même si elles sont a des centaines de mètres". Et encore plus dure, de très loin et toujours avec ses télescopes il essaie de distinguer "l'allumette a coté de la lampe torche" en cherchant des exoplanètes.

Mais je vous parle de soleils la. Maintenant, mettez un cailloux a coté de la lampe torche et regarder jusqu'à combien de mettre vous le voyez... c'est encore plus dure car le cailloux ne produit pas de lumière, mais reflète celle du soleil comme un miroir de mauvaise qualité.

Levez vous et essayez de voir la planète bleu a droite du soleil, c'est plus dur que de distinguer l'allumette a coté du soleil de gauche, non?

Spectrométrie

Je vous parle d'objets qui se voit, mais maintenant imaginez que 'intensité lumineuse est tellement faible que cela ne ressemblerait qu'a un pixel changeant de couleur. En gros on ne peut plus connaitre la forme de l'objet mais uniquement ses couleurs. On va alors compter la quantité de lumière suivant chaque couleur et dessiner le profil.

A gauche, j'ai évalué a vu d'œil le spectre de lumière de l'image de droite.
Sur l'image on voit principalement du rouge et du bleu et c'est pourquoi mes bâtons rouges et bleus sont les plus hauts.
Il se trouve que les constituants de la matière ont chacun un spectre différent. Imaginons que seul l'eau a la couleur bleu, si on voit du bleu sur une planète extra-solaire ca voudra dire qu'il y a de l'eau. De même que du vert voudrait dire qu'il y a des plantes.

On a vu une exoplanète!

Dans le science et Avenir de Mars 2010, l'article p24 nous explique comment une équipe de chercheur a vu le spectre de l'exoplanète HR8799C a 129 année lumière de la terre. Ça y est, ils savent voir la lumière des exoplanètes... on va pouvoir essayer de trouver du vert et donc de la vie!

Taille des objets célestes

Vous n'êtes pas convaincu qu'une planète a coté d'un soleil ce n'est pas si petit? Et bien regardez cette vidéo!

Liens

http://fizeau.unice.fr/ Laboratoire d'astrophysique de Nice, allez y faire un tour!