Une autre Terre, c’est le titre d’un film et d’une quête par-delà les étoiles que poursuivent de nombreux astronomes. Quelque 220 arpenteurs de cette niche scientifique pointue se sont réunis récemment à Montréal.

On n’en est plus seulement à chercher à détecter la présence de planètes autour d’autres étoiles, comme c’était le cas depuis la première de ces exoplanètes, en 1995. On commence à être capables d’avoir des images de ces planètes, même s’il ne s’agit encore que de minuscules points à peine discernables sur une photo. L’imagerie: tel était le thème de cette 3e Conférence internationale sur la détection et la caractérisation directe d’exoplanètes et de disques circumstellaires —appelée In the spirit of Lyot.

«Ce colloque spécialisé sur la recherche d’exoplanètes par imagerie vise à émanciper la discipline, favoriser les collaborations et la faire rayonner par elle-même», lance Olivier Hernandez, directeur des opérations de l’Observatoire du Mont-Mégantic et astrophysicien de l’Université de Montréal.

À travers le monde, cette constellation de spécialistes se partage entre la cosmologie et la recherche de la vie à l’extérieur du système solaire. Cette quête connaît un véritable Big Bang avec plus de 3500 exoplanètes découvertes depuis 20 ans, et même, plus récemment les premières images, dont, cette année, la première par l’instrument canadien GPI (Gemini Planet Imager) du télescope GEMINI.

Les mordus se souviendront de celle que l’on appelle encore la «Super Terre», appelée ainsi en 2009 parce que son diamètre n’était «que» de deux fois et demi la Terre, ce qui la plaçait —cas rare parmi les exoplanètes— dans les rangs des planètes pouvant ressembler à la nôtre. Moins connue sous le nom de GJ 1214B, elle ne peut toutefois pas accueillir de vie. «Elle possède un spectre lumineux plat. Ce qui signifie que soit elle n’a pas d’atmosphère, soit qu’une épaisse poussière masque l’atmosphère», explique le spécialiste en spectroscopie de transit d’exoplanètes, Loïc Albert.

La plupart de ces 3500 planètes ont été détectées par les traces qu’elles laissent en tournant autour de leur étoile. Par exemple, Loïc Albert, à l’Université de Montréal, analyse l’altération du spectre de la luminosité des étoiles lorsqu’une planète passe devant. Cette variation du rayon lumineux —et ses différentes longueurs d’onde— informe le spécialiste de la composition de la couche atmosphérique de la planète (calcium, hydrogène, oxygène, etc).

Pour l’instant peu de planètes ont été étudiées ainsi: la technologie commence à peine à faire son chemin, ce qui donne espoir au chercheur. «La spectroscopie nous donne des informations sur les échanges chimiques de l’atmosphère. C’est un gros indice de présence potentielle de vie», relève-t-il.

Les promesses du Télescope James Webb

Autre chercheur impatient d’utiliser les précieuses heures d’observation du Télescope spatial James Webb (JWST), Étienne Artigau, s’intéresse pour sa part à la vitesse radiale des exoplanètes éloignées de leur étoile. Ce faible mouvement de l’étoile informe les chercheurs de la présence d’un objet orbitant.

La planète orbite autour de son étoile et son étoile orbite autour d’un centre. La mesure de la vitesse de cette petite oscillation donne des indices aux chercheurs. «C’est un peu comme deux danseurs, l’un obèse et l’autre maigrichon, les deux tournent et bougent —même le plus gros va bouger. C’est dire que plus l’étoile est «légère», plus le mouvement sera grand», explique le chercheur.

Il s’agit de la façon la plus facile de trouver une exoplanète. Mais il nous faut sans doute revoir notre manière de regarder l’Univers. «Par biais anthropocentrique, nous imaginons qu'un autre système solaire aurait une planète habitable proche de l’étoile. Pourtant, elle pourrait être éloignée, ce qui serait plus facile à étudier pour nous», soutient l’astrophysicien de l’Université de Montréal.

Rappelons que deux instruments astronomiques du futur télescope spatial sont canadiens: NIRISS (Near InfraRed Imager and Slitless Spectrograph) et FGS (Fine Guiding Sensor). FGS constitue le «volant» du télescope qui lui permettra de pointer les objets célestes avec une immense précision, tandis que NIRISS, le spectrographe infrarouge fouillera l’espace pour trouver et étudier de très lointains objets astronomiques. Et, pourquoi pas un jour, une autre Terre.

Mais en attendant, les participants au colloque montréalais sur les exoplanètes avaient bien des choses à se mettre sous la dent: de nouvelles technologies et des montagnes de calculs d’observations pour confirmer la présence d’un «candidat» —une possible planète— préciser la masse et la taille d’une exoplanète déjà connue et, dans au moins un cas —annoncé au deuxième jour du congrès— un petit point blanc suspect à côté de l’étoile 51 Eridani: probable planète, faisant deux fois la masse de Jupiter, dont la découverte par le télescope Gémini fera prochainement l’objet d’une publication dans une revue scientifique.