• Une nouvelle technique pour détecter des traces d'eau dans l'atmosphère d'une exoplanète

    Le 5 juillet 2013, à l'occasion du rassemblement de la Société Royale d'Astronomie britannique (Royal Astronomical Society, RAS) à Saint Andrews, en Ecosse, l'astrophysicienne Jayne Birkby a présenté les résultats d'une étude réalisée par une équipe de chercheurs de l'université de Leyde au cours de laquelle ils ont pu détecter des molécules d'eau dans l'atmosphère d'une exoplanète. Cette découverte constitue donc un pas de plus dans la direction de la découverte d'autres planètes que la nôtre pouvant abriter la vie.

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    Depuis le début des années 1990, le nombre d'exoplanètes identifiées n'a cessé de croitre et, selon la NASA, il s'élève aujourd'hui à près de 1000. Cependant, peu d'entre elles se situent dans des zones considérées comme potentiellement habitables, c'est-à-dire ni trop chaudes ni trop froides pour être susceptibles d'abriter de l'eau liquide, condition nécessaire à la présence de la vie. Or, les moyens d'observation utilisés jusqu'à présent sont encore trop limités pour permettre de vérifier la présence d'eau dans l'atmosphère d'une planète qui se trouve à plusieurs années-lumière de la Terre. L'intérêt de l'étude réalisée par l'équipe néerlandaise est de montrer qu'il est cependant possible de détecter l'empreinte laissée dans le spectre lumineux par des molécules d'eau, sans avoir recours à des télescopes spatiaux ultra-puissants.

    La méthode classique pour détecter la présence d'une exoplanète consiste à déterminer la façon dont sa gravité influe sur l'étoile autour de laquelle elle accomplit sa révolution. Les chercheurs de l'université de Leyde ont procédé de la façon inverse en étudiant l'influence gravitationnelle d'une étoile sur la planète. Pour cela, ils ont utilisé le spectrographe haute résolution (CRyogenic high-resolution InfraRed Echelle Spectrograph, CRIRES) du Très Grand Télescope (Very Large Telescope, VLT) de l'Observatoire Européen Austral (European Southern Observatory, ESO) pour détecter les traces laissées par l'eau d'une exoplanète dans son atmosphère. L'exoplanète en question, baptisée HD 189733b, est située à 63 années-lumières de la Terre et sa température dépasse les 1000°C.

    Récemment, cette technique avait déjà été utilisée pour mettre en évidence la présence de molécules de monoxyde de carbone sur cette même exoplanète. "Nous savions que cela fonctionnait pour des molécules simples sur des longueurs d'ondes plus courtes, mais pour être en mesure de traquer l'eau, nous avons dû explorer des longueurs d'ondes plus importantes, là où l'atmosphère terrestre commence vraiment à bloquer les signaux que nous recherchons. Nous n'étions pas certains que nous trouverions quoi que ce soit. Et nous avons été ravis lorsque le signal a surgi ! Cela signifie que nous pouvons encore faire bien davantage avec cette technique ", explique Jayne Birkby.

    Après l'eau, cette technique ouvre en effet désormais la voie à l'identification d'autres molécules liées à la vie comme l'oxygène et le méthane, notamment lorsque le Télescope Géant (European Extremely Large Telescope, E-ELT) de l'ESO entrera en service dans le désert d'Atacama au Chili à partir de 2020.
     
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