Systèmes planétaires extrasolaires

1999/06/01 Arregi Bengoa, Jesus Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Astronomia

ANDÉN

Bien que jusqu'à l'époque de la Renaissance prévalît la vision géocentrique de l'univers que défendait Aristote, Epicure, contemporain d'Aristote, pensait que l'univers pouvait être infini, comme le nombre de mondes semblables à la Terre qui pouvait être là. Eh bien, le problème des planètes en dehors du système solaire n'est pas des dernières années. Cependant, on peut dire que ces dernières années le sujet a été mis à la mode, avec celui de la vie hors de la Terre.

Depuis qu'en octobre 1995 la découverte de la première planète hors du système solaire a été annoncée, de grands progrès ont été accomplis dans ce domaine. Une des raisons de la mode du sujet est probablement celle de ces progrès, et celle de ces derniers est que la technologie actuelle permet de faire des observations et des mesures en résolution suffisante.

On connaît déjà 20 planètes en dehors du système solaire, environ 18 étoiles différentes. Jusqu'à récemment, ils étaient 18, chacun autour d'une étoile différente (voir tableau 1), mais comme il a été noté, autour de l'étoile Upsilon Andromedae (Ups And) il ya deux autres planètes au-delà de ce qui était connu précédemment. La nouvelle revêt une importance particulière parce que désormais nous pourrons parler au sens strict des systèmes planétaires extérieurs aux nôtres.

Face aux conclusions qui peuvent avoir des conséquences spéciales, les scientifiques mesurent très bien les étapes et on entend bientôt des voix qui ne correspondent pas aux résultats de la recherche. À cette occasion, on peut dire que les scientifiques ont très bien pris la découverte. D'une part, parce que la technique utilisée est connue et contrastée; d'autre part, parce que les résultats sont présentés avec la garantie qu'ils ont été obtenus par deux groupes de chercheurs différents et indépendants.

Cette présentation a eu lieu lors d'une conférence de presse le 15 avril, dans laquelle étaient représentés les deux groupes de chercheurs, l'un de l'Université de San Francisco et l'autre du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics et du National Center for Atmospheric Research. En outre, G de l'université de Berkeley. La simulation du système planétaire par ordinateur réalisée par Laughlin suggère qu'il est stable.

Cependant, nous ne connaissons pas encore bien le nouveau système planétaire. Nous allons analyser les données les plus significatives. Comme déjà mentionné ci-dessus, l'étoile est Upsilon Andromedae, qui comme son nom l'indique se trouve dans la constellation d'Andromède. Ainsi, nous pourrons la voir à partir du mois de juin prochain (aucun appui optique n'est nécessaire pour pouvoir la voir car c'est une étoile de magnitude 4.1). Il se trouve à 44 ans de lumière de la Terre et est semblable au Soleil, bien que sa masse et sa taille soient légèrement plus grandes. Sa luminosité absolue est triple que celle du Soleil. Il est plus jeune que notre étoile, avec 2,6 milliards d'années (un peu plus de la moitié du soleil).

Les données des planètes qui tournent autour (Ups-And b, Ups-And c et Ups-And d) sont affichées dans le tableau 2. On peut y observer que les planètes sont semblables en masse et en taille à celles de Jupiter. Les orbites sont beaucoup plus petites. La figure 1 est comparée aux planètes intérieures du système solaire.

Les données mentionnées dans les deux paragraphes précédents suggèrent quelques commentaires. Nous avons dit que l'étoile Ups And est semblable au Soleil et qu'on peut en dire autant sur les autres du tableau 1. Ce n'est pas une donnée représentative, mais le résultat d'une sélection d'étoiles effectuée précédemment par des astronomes. La découverte des systèmes planétaires nécessite une longue observation systématique de l'étoile, généralement annuelle. Ainsi, avant d'entreprendre ce travail, les équipes de recherche réalisent une sélection soignée d'étoiles, en dressant une liste de cent ou quelques centaines. Les étoiles semblables au soleil ont une caractéristique d'étude: Le Soleil a autour de lui une série de planètes, et il est à supposer qu'ils peuvent avoir d'autres étoiles similaires.

Le deuxième commentaire concerne les dimensions des planètes trouvées. Les instruments d'observation et de mesure actuels et les techniques d'analyse des données ne permettent pas de détecter des planètes plus petites, sauf cas exceptionnels. Bien sûr, cela ne signifie pas qu'autour des Ups And il n'y a pas de planète de taille similaire à la Terre. Cependant, s'il y en avait, leurs orbites seraient plus grandes que celles des trois planètes géantes connues, car bien qu'elles fussent apparues dans leur environnement, les effets de leur gravité seraient jetés à l'extérieur. Par conséquent, ils seraient trop loin de l'étoile, dans une région trop froide, pour espérer créer la vie là-bas. Poursuivant le champ spéculatif de la vie en dehors de la Terre, il ne faut pas écarter une autre alternative ; comme Jupiter et Saturne ont des satellites avec une certaine similitude avec la Terre, aussi ceux du système Ups-And. Il peut y avoir une de ces situations dans une région moins favorable.

Dans les années à venir, la détection des planètes « petites » sera particulièrement avancée lorsque de nouveaux télescopes en construction seront lancés sur Terre, comme les quatre de la Colline Paranal de 8,2 mètres, ou en orbite (Space Interferometry Mission, projet de la NASA pour 2005). L'amélioration des équipements, cependant, ne permettra pas de voir les planètes parce que l'intensité de la lumière qu'elles reflètent est trop faible. Les techniques de détection sont transversales. La clé du plus productif, qui est à la base de la découverte de toutes les planètes du tableau 1, est l'effet Doppler.

De loin, nous voyons les étoiles fixes dans le ciel, mais cette forme de quiétude cache des vitesses très élevées. Si nous prenons comme exemple le soleil, nous devons garder à l'esprit qu'il parcourt 250 km par seconde. Quand une planète se déplace autour de l'étoile, en raison de l'attraction gravitationnelle de cette dernière, l'étoile n'aura pas un parcours direct, mais une sorte de spirale. Cette fluctuation du mouvement que nous verrions de la Terre sous forme de tremblement ou de tremblement est très indétectable lorsque la distance est de dizaines d'années lumière. Par exemple, l'observateur qui verrait le soleil à une distance de 30 ans lumière, le verrait faire un cercle d'un tiers de diamètre du million de degré. Inutile de dire que ce changement de position ne peut pas être mesuré directement. Au contraire, si nous analysons la lumière que nous recevons de l'étoile, ce tremblement peut être calculé en mesurant l'effet Doppler.

Les planètes qui tournent autour de l'étoile Upsilon Andromedae (Ups-And b, Ups-And c et Ups-And d) sont similaires en masse et en taille à ceux de Jupiter. (NASA).

L'effet Doppler est un phénomène qui se manifeste dans des mouvements ondulatoires. Nous avons tous jamais réalisé que le train, ou un autre véhicule, quand nous nous approchons du txistu, la tonalité du son est plus forte que lorsque nous entendons quand le train s'éloigne de nous. L'effet Doppler est responsable de ce changement de ton. Dans le cas de la lumière, le changement se produit en couleur. L'étoile, par la crainte de la planète, quand elle fait un tour circulaire, une moitié de la circonférence s'approche de nous, et alors nous verrons la lumière que nous recevons de lui un peu plus bleue. Au contraire, lorsqu'il circule dans l'autre circonférence, il s'éloignera de nous et la lumière que nous recevons sera plus rougeâtre. Ces petites différences permettent de prédire l'existence ou non de la planète et de calculer sa masse et son orbite.

La découverte du nouveau système planétaire a lancé des chercheurs théoriques. Selon les modèles explicatifs de la création des systèmes planétaires, les planètes gazeuses en forme de Jupiter ou de Saturne doivent être formées à une distance relativement grande de la gazeuse (au moins quatre fois la distance entre le Soleil et la Terre, c'est-à-dire 4 unités astronomiques). A cette distance, la température est relativement basse pour que les noyaux de glace commencent à se condenser et peu à peu la planète se forme. Dans le système Ups And les trois planètes se trouvent dans la limite mentionnée. Sont-ils nés là ? Comment ? Peut-être ils surgirent plus à l'extérieur, mais plus tard, en raison de l'influence de la gravité parmi eux, ils changeraient d'orbite et se rapprocheraient de l'étoile. Toutes les alternatives doivent être analysées avec rigueur.

La situation actuelle de ce problème des planètes en dehors de la Terre ne serait pas complète si nous pensons que ceux que nous avons dans le tableau 1 sont tout ce qui a été trouvé. La différence entre une planète géante et une petite étoile (une étoile naine brune) n'est pas très claire. Normalement, si la masse de l'astre est égale ou supérieure à 13 fois celle de Jupiter, on suppose que l'on peut brûler le deutérium, de sorte que les planètes ne seraient plus que des naines brunes. Selon ce critère, 11 nains marron ont été trouvés autour de tant d'autres étoiles. Et deux planètes, autour du pulsar bana. D'autre part, deux étoiles sont connues avec un disque de matière autour de lui, où les planètes formeraient. Enfin, il y a 13 autres cas qui sont en doute ou non entièrement confirmés. Comme vous pouvez le voir, nous parlons d'un domaine de recherche très vivant et il ne fait aucun doute que dans les années à venir, il y aura beaucoup d'informations importantes.