À quoi ressemblent les planètes situées en dehors de notre système solaire, ou exoplanètes ? Une variété de possibilités sont montrées dans cette illustration. Les scientifiques ont découvert les premières exoplanètes dans les années 1990. En 2022, on comptait un peu plus de 5 000 exoplanètes confirmées. Crédit : NASA/JPL-Caltech
Le nombre d’exoplanètes confirmées vient de passer la barre des 5 000, ce qui représente un voyage de découverte de 30 ans mené par ;” data-gt-translate-attributes=”[{” attribute=””>NASA space telescopes.
Not so long ago, we lived in a universe with only a small number of known planets, all of them orbiting our Sun. But a new raft of discoveries marks a scientific high point: More than 5,000 planets are now confirmed to exist beyond our solar system.
The planetary odometer turned on March 21, with the latest batch of 65 exoplanets – planets outside our immediate solar family – added to the NASA Exoplanet Archive. The archive records exoplanet discoveries that appear in peer-reviewed, scientific papers, and that have been confirmed using multiple detection methods or by analytical techniques.
The 5,000-plus planets found so far include small, rocky worlds like Earth, gas giants many times larger than Jupiter, and “hot Jupiters” in scorchingly close orbits around their stars. There are “super-Earths,” which are possible rocky worlds bigger than our own, and “mini-Neptunes,” smaller versions of our system’s Neptune. Add to the mix planets orbiting two stars at once and planets stubbornly orbiting the collapsed remnants of dead stars.
Les astronomes ont maintenant confirmé la présence de plus de 5 000 exoplanètes, ou planètes situées au-delà de notre système solaire. Ce n’est qu’une fraction des centaines de milliards de planètes qui se trouvent probablement dans notre galaxie. Les cônes de découverte d’exoplanètes rayonnent à partir de la planète Terre, comme les rayons d’une roue. De nombreuses autres découvertes nous attendent. Crédit : NASA/JPL-Caltech
“It’s not just a number,” said Jessie Christiansen, science lead for the archive and a research scientist with the NASA Exoplanet Science Institute at Caltech in Pasadena. “Each one of them is a new world, a brand-new planet. I get excited about every one because we don’t know anything about them.”
We do know this: Our galaxy likely holds hundreds of billions of such planets. The steady drumbeat of discovery began in 1992 with strange new worlds orbiting an even stranger star. It was a type of neutron star known as a pulsar, a rapidly spinning stellar corpse that pulses with millisecond bursts of searing radiation. Measuring slight changes in the timing of the pulses allowed scientists to reveal planets in orbit around the pulsar.
Finding just three planets around this spinning star essentially opened the floodgates, said Alexander Wolszczan, the lead author on the paper that, 30 years ago, unveiled the first planets to be confirmed outside our solar system.
“If you can find planets around a neutron star, planets have to be basically everywhere,” Wolszczan said. “The planet production process has to be very robust.”
The more than 5,000 exoplanets confirmed in our galaxy so far include a variety of types – some that are similar to planets in our solar system, others vastly different. Among these are a mysterious variety known as “super-Earths” because they are larger than our world and possibly rocky. Credit: NASA/JPL-Caltech
Wolszczan, who still searches for exoplanets as a professor at Penn State, says we’re opening an era of discovery that will go beyond simply adding new planets to the list. The Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), launched in 2018, continues to make new exoplanet discoveries. But soon powerful next-generation telescopes and their highly sensitive instruments, starting with the recently launched James Webb Space Telescope, will capture light from the atmospheres of exoplanets, reading which gases are present to potentially identify tell-tale signs of habitable conditions.
The Nancy Grace Roman Space Telescope, expected to launch in 2027, will make new exoplanet discoveries using a variety of methods. The ESA (European Space Agency) mission ARIEL, launching in 2029, will observe exoplanet atmospheres; a piece of NASA technology aboard, called CASE, will help zero in on exoplanet clouds and hazes.
“To my thinking, it is inevitable that we’ll find some kind of life somewhere – most likely of some primitive kind,” Wolszczan said. The close connection between the chemistry of life on Earth and chemistry found throughout the universe, as well as the detection of widespread organic molecules, suggests detection of life itself is only a matter of time, he added.
Dans cette animation, les exoplanètes sont représentées par des notes de musique jouées au fil des décennies de découverte. Les cercles indiquent l’emplacement et la taille de l’orbite, tandis que leur couleur indique la méthode de détection. Les notes basses signifient des orbites plus longues, les notes hautes des orbites plus courtes. Crédit : NASA/JPL-Caltech/SYSTEM Sounds (M. Russo et A. Santaguida)
Comment trouver d’autres mondes
Le tableau n’a pas toujours été aussi brillant. La première planète détectée autour d’une étoile semblable au Soleil, en 1995, s’est avérée être un Jupiter chaud : une géante gazeuse dont la masse est environ la moitié de celle de notre Jupiter et qui décrit une orbite extrêmement serrée de quatre jours autour de son étoile. Une année sur cette planète, en d’autres termes, ne dure que quatre jours.
D’autres planètes de ce type sont apparues dans les données des télescopes terrestres lorsque les astronomes ont appris à les reconnaître – d’abord des dizaines, puis des centaines. Elles ont été découvertes grâce à la méthode des “oscillations”, qui consiste à suivre les légers mouvements de va-et-vient d’une étoile, causés par les tiraillements gravitationnels des planètes en orbite. Mais malgré tout, rien ne semblait pouvoir être habitable.
Pour trouver de petits mondes rocheux ressemblant davantage au nôtre, il a fallu faire un grand pas en avant dans la technologie de la chasse aux exoplanètes : la méthode des “transits”. L’astronome William Borucki a eu l’idée d’attacher des détecteurs de lumière extrêmement sensibles à un télescope, puis de le lancer dans l’espace. Le télescope fixerait pendant des années un champ de plus de 170 000 étoiles, à la recherche de minuscules creux dans la lumière des étoiles lorsqu’une planète traverse la face d’une étoile.
Cette idée a été réalisée par le télescope spatial Kepler.
Borucki, chercheur principal de la mission Kepler, aujourd’hui retirée, affirme que son lancement en 2009 a ouvert une nouvelle fenêtre sur l’univers.
“J’éprouve un réel sentiment de satisfaction et d’émerveillement face à ce qui nous entoure”, a-t-il déclaré. “Aucun d’entre nous ne s’attendait à cette énorme variété de systèmes planétaires et d’étoiles. C’est tout simplement incroyable”.
