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Méthode des vitesses radiales
C’est la technique utilisée par M. Mayor et D. Queloz pour détecter la première exoplanète 51 Pegasi b. Cette méthode utilise l’effet de Doppler-Fizeau ; lorsqu’un corps est en mouvement, les ondes émises par ce corps sont compressées à l’avant et distendues à l’arrière du déplacement. C’est cet effet Doppler qui change la sonorité de la sirène d’une ambulance lorsqu’elle est en mouvement. Pour le cas des exoplanètes, lorsqu’elles orbitent leur étoile, elles provoquent un léger mouvement de l’étoile par effet de gravité, et donc font varier l’onde lumineuse de l’étoile de façon périodique. Cette variation de l’onde émise par l’étoile permet de conclure la présence d’une planète en orbite. La méthode des vitesses radiales permet, de plus, d’obtenir des informations sur la masse et la période orbitale de l’exoplanète étudiée.
Méthode des transits
La méthode des transits est aujourd’hui la technique la plus utilisée pour détecter les exoplanètes. Lorsque l’angle d’observation le permet, les astronomes, en observant une étoile susceptible de posséder un système planétaire, peuvent détecter des variations de l’intensité lumineuse de l’astre. Cette variation d’intensité est due au transit d’une planète devant son étoile. La méthode des transits permet donc d’obtenir des informations sur la taille de l’exoplanète, car plus l’intensité de l’étoile diminue, plus la taille de la planète en transit est importante.
Crédit: ESO/M. Kornmesser
L’astrométrie
Cette méthode requiert une grande précision des observations. Elle permet de mesurer les petits déplacements cycliques d’une étoile possédant une exoplanète. Une étoile sans système planétaire est fixe dans l’espace, tandis que si elle possède une planète en orbite, la force gravitationnelle de cette planète agira sur la position de l’étoile. De la même façon que pour la méthode des vitesses radiales, l’astrométrie permet d’obtenir des informations concernant la masse et la période orbitale de l’exoplanète détectée.
Méthode de microlentilles gravitationnelles
Cette méthode plus complexe requiert un alignement parfait entre l’observateur et deux étoiles : une étoile lointaine et une étoile plus proche qui agira en tant que lentille gravitationnelle, c’est-à-dire qu’elle déviera la lumière de l’étoile lointaine de part et d’autre. Si la lumière est plus déviée d’un côté de la lentille gravitationnelle, cela permet de conclure que l’étoile faisant office de lentille possède une planète. Cette méthode a permit de détecter plusieurs centaines d’exoplanètes durant les dix dernières années.
L’observation directe
La technologie actuelle n’étant souvent pas assez précise pour permettre des observations de planètes aussi lointaines, les différentes méthodes d’observations directes sont actuellement en cours de développement, et représenteront un enjeu majeur de l’étude spatiale. Notamment grâce à la mise en service du télescope spatiale James Webb dans les années à venir (vers 2018), des exoplanètes de la taille de la Terre pourront être observées directement dans un rayon de 100 années-lumière.
Crédit photo bannière : ESO/L. Calçada C. P.