En 2017, James Lequeux, Thérèse Encrenaz et Fabienne Casoli avaient publié chez edp sciences déjà un premier opus sur les exoplanètes. Depuis, la mission européenne Gaïa de cartographie céleste à très haute précision débutée en 2015, le JWST (John Webb Space Telescope) opérationnel en 2022 et le satellite TESS (satellite de sondage des exoplanètes par transit) opérationnel depuis 2018 ont apporté de nouveaux moyens beaucoup plus performants pour inventorier les exoplanètes et les systèmes stellaires. Ce coup d’accélérateur dans les découvertes justifie de faire un nouvel opus sur le sujet dans un format plus réduit – 100 pages – dans la collection spot sciences du même éditeur. James Lequeux et Thérèse Encrenaz font ainsi un point très précis sur les avancées que ces instruments ont permis.
Un premier chapitre, très bien illustré, revient sur les différentes méthodes de détection des étoiles mises en mouvement du fait de leurs éventuelles planètes compagnons : astrométrique (léger déplacement de l’étoile sur le fond stellaire), vélocimétrie (spectres de lumière affectés par les vitesses de l’étoile – 1 000 planètes à ce jour- JWST), transit (baisse de luminosité lors du transit d’une planète devant son étoile – 3 900 planètes à ce jour – Kepler et maintenant TESS), observation directe (coronographie au VLT de l’Observatoire austral européen – 200 planètes), microlentilles gravitationnelles (le passage d’une étoile derrière le système à observer est différent si celui-ci présente une planète ou non – télescopes dédiés – 270 planètes). Ce chapitre est important en ce qu’il explicite les limites de détection. Celles-ci, à ce jour, ne permettraient de détecter ni Vénus ni la Terre si l’observateur était sur une autre planète à 33 années-lumière de nous. Il subsiste donc d’importants biais dans les résultats connus. C’est la concordance des observations par plusieurs méthodes qui permettent de confirmer avec certitude l’existence des exoplanètes ainsi que de préciser leurs caractéristiques orbitales et de masse. On en est à penser que les nombres de planètes et d’étoiles partagent le même ordre de grandeur. Les chapitres suivants, toujours aussi clairs, font état des nouvelles découvertes d’exoplanètes, au total 5 600 découvertes depuis 30 années environ. Gaïa (astrométrie) a identifié quelques 6 300 observations candidates mais l’exploitation des données de Gaïa demandent de longs temps d’observation des étoiles et de calculs (l’unité de compte étant l’année !) avant de pouvoir les confirmer. Un autre fait état des méthodes d’observation pour caractériser l’atmosphère des planètes (composition et importance).
Le chapitre suivant sur le classement des planètes est très intéressant car il met en évidence la très grande variété des situations des planètes (« jupiters chauds », « neptunes », « jupiters jeunes », « super-terres », « exo-terres », « sub-terres » voire « planètes errantes » sans étoile et des systèmes stellaires à étoiles multiples et/ou à planètes multiples) alors qu’il y a trente ans nous n’en avions qu’un exemplaire qui se révèle à la lueur de cet inventaire être très particulier voire quasi unique. Deux derniers chapitres abordent la question de la genèse des planètes et de la détection des molécules pré-biotiques.
On a là un ouvrage dense, mais concis, tout en maintenant un haut niveau de qualité scientifique – restant abordable au niveau étudiant débutant dans le supérieur – et une lecture fluide. Le domaine est en rapide évolution et il faudra bientôt de nouvelles mises à jour !
James Lequeux, Thérèse Encrenaz, edp sciences (Spot sciences)
