Les astronomes du projet Breakthrough Watch ont fait état des premières observations dans la gamme infrarouge des planètes de masse moyenne dans le système stellaire le plus proche de nous. La méthode mise au point par les scientifiques permet d'obtenir des images d'exoplanètes situées dans une zone potentiellement habitable, selon l'étude publiée dans la revue scientifique Nature Communications.
Jusqu’à présent, les astronomes ne pouvaient voir que de très grandes exoplanètes, beaucoup plus grandes que Jupiter, tournant autour de jeunes étoiles situées loin du système solaire. Mais le défi a toujours été d'apprendre à obtenir des images d’exoplanètes plus proches, situées dans une zone où l’existence d’eau liquide est avérée où les scientifiques espèrent détecter des signes de vie.
Des chercheurs de sept pays dirigés par Kevin Wagner, de l'université de l'Arizona, ont mis au point une méthode qui permet d'utiliser des télescopes terrestres pour produire directement des images de planètes environ trois fois plus grandes que la Terre situées dans les zones habitables des étoiles les plus proches.
«Si nous voulons trouver des planètes adaptées à la vie telle que nous la connaissons, nous devons chercher des planètes rocheuses de la taille de la Terre à peu près à l'intérieur des zones habitables autour de plus anciennes étoiles comme le Soleil», indique Wagner dans un communiqué de presse de l'université.
Une méthode nouvelle
La nouvelle méthode est fondée sur des observations dans une gamme infrarouge de longueur d'onde inférieure à 10 microns, ce qui est très proche de la gamme dans laquelle ces planètes rayonnent le plus, combinée avec un temps d'exposition très long.
«Il y a une bonne raison pour cela, parce que la Terre elle-même rayonne sur ces longueurs d'onde. Mais le rayonnement infrarouge du ciel, de la caméra et du télescope lui-même étouffera ce signal», explique Kevin Wagner.
Pour améliorer la sensibilité du système, les chercheurs ont utilisé un miroir secondaire adaptatif du télescope qui peut ajuster la distorsion de la lumière par l'atmosphère terrestre. En outre, les scientifiques ont utilisé un masque bloquant la lumière des étoiles, qu'ils ont optimisé pour le spectre infrarouge moyen, afin de bloquer à chaque fois la lumière d'une étoile. Selon les scientifiques, cette méthode permet de décupler les capacités existantes d’observation des exoplanètes.
Comme objet d'observation, ils ont choisi le système stellaire et planétaire le plus proche du système solaire Alpha du Centaure, qui est situé à 4,4 années-lumière du Soleil. Le Très Grand Télescope de l'Observatoire du Cerro Paranal dans le nord du Chili a été utilisé en tant qu’outil pour réaliser ce projet.
Ils ont observé le système Alpha du Centaure pendant près de 100 heures par mois en 2019 et ont recueilli plus de cinq millions d'images.
Après l'élimination des faux signaux générés par les outils, les scientifiques ont découvert sur l'image finale une source lumineuse identifiée comme C1, qui est potentiellement une exoplanète à l'intérieur de la zone habitable.
«La simulation montre que C1 peut être une planète de taille comprise entre celle de Neptune et Saturne, à peu près à la même distance d'Alpha Centauri A que la Terre l’est du Soleil», détaille le chercheur principal de l’étude.
Cependant, les auteurs indiquent que, sans des examens supplémentaires et définitifs, il n’est pas possible d’affirmer avec certitude que C1 est une exoplanète.