Le prochain catalogue du télescope spatial Gaia dédié à l'astrométrie, qui cartographie notre voisinage galactique, devrait proposer une liste d'étoiles qui hébergent probablement au moins une exoplanète. La méthode est complexe, mais ce sont plusieurs milliers de systèmes qui seraient potentiellement concernés.
La technique requiert une précision maximale et beaucoup de relevés… la spécialité de Gaia !
Gaia cherche des étoiles, et encore des étoiles
Il faudra attendre le deuxième trimestre pour que le troisième catalogue « définitif » de la mission Gaia soit publié. Il contiendra des informations précises sur plus de 1,8 milliard d'étoiles, incluant pour la majorité d'entre elles leur spectre lumineux (intensité, couleur, type), leur position, leur déplacement… Une véritable mine d'or de 5 pétaoctets de données, centrée sur les 34 premiers mois de mission scientifique. Voilà « seulement » trois ans de données, alors que le télescope est au Point de Lagrange L2 depuis neuf ans ! Le reste est précieusement stocké sur Terre.
En s'intéressant aux étoiles, il est parfois possible de déterminer si ces dernières hébergent des exoplanètes sans avoir à utiliser ni la méthode des transits, ni la parallaxe, ni l'imagerie directe. Avec la position précise de l'étoile, une exoplanète massive va influencer sa trajectoire, qui va ainsi ressembler à une vague. Une vague minuscule, observée à des dizaines ou des centaines d'années-lumière, comme le fait Gaia. Seuls quelques autres télescopes extraordinaires comme Hubble ou le VLT peuvent réussir de même, au prix de très longues observations.
Un soleil qui bouge, une planète en embuscade
Pour tester la méthode de détection d'exoplanètes via l'astrométrie, les scientifiques ont observé les relevés de Gaia sur l'étoile HD81040, située à environ 115 années-lumière de notre Soleil. Autour de cette dernière, une exoplanète de type « Super-Jupiter » orbite en 1 000 jours environ, elle a été découverte en 2006… et c'est une très bonne candidate pour tester la méthode. Et ce, même si les 34 mois d'étude de DR4 ne couvrent qu'une période de 900 jours où HD81040 apparaît sur les données (pas tous les jours, évidemment, Gaia tourne en permanence pour observer l'ensemble du ciel observable).
L'étude des données est catégorique, l'analyse de l'astrométrie et de la mesure de son déplacement au fil du temps montre bien la présence d'une exoplanète massive. Seule la période est faussée, pour une bonne raison : cette « Super-Jupiter » n'a pas eu le temps de faire une orbite complète autour de son étoile.
Téma la taille du catalogue
Avec une astrométrie précise et le catalogue toujours plus fourni et raffiné de Gaia, il sera en théorie possible d'extraire des milliers d'étoiles candidates hébergeant probablement des exoplanètes massives… bien que ce ne soit pas la mission principale du télescope !
Il faudra pour cela faire travailler des algorithmes prédictifs, qui devront être modifiés en fonction de la validation (ou non) des candidates avec d'autres télescopes ou d'autres méthodes de détection. De quoi faire exploser un autre catalogue qui pourtant se remplit bien vite, celui des exoplanètes connues. Il n'y en a « que » 4 905 en ce début 2022…
Source : ESA
