Histoires du cosmos : des mondes lointains dans des décors inattendus

Il y a quelques décennies à peine, l'idée que d'autres étoiles puissent abriter des planètes relevait davantage de la spéculation que de la certitude. Aujourd'hui, grâce à une révolution technologique et scientifique, nous savons que les exoplanètes – ces planètes en orbite autour d'étoiles extérieures à notre système solaire – existent, et pourraient même être aussi courantes que les étoiles elles-mêmes. Ce qui n'était au départ qu'une recherche hésitante est devenu l'un des domaines les plus dynamiques de l'astronomie moderne.

Et maintenant, grâce au télescope spatial James Webb (JWST) , notre œil le plus perçant dans l'espace, nous commençons à regarder même là où nous pensions autrefois que la vie était tout simplement impossible.

Pendant des siècles, les astronomes ont imaginé la possibilité d'autres mondes, mais ce n'est qu'en 1992 que la découverte des premières exoplanètes a été confirmée , et le plus curieux est qu'elles n'étaient pas en orbite autour d'une étoile comme notre Soleil, mais d'une étoile à neutrons , c'est-à-dire le noyau effondré qui reste après qu'une étoile massive explose violemment en supernova .

C'est en 1995 que les astronomes Michel Mayor et Didier Queloz ont détecté la première exoplanète autour d'une étoile solaire, 51 Pegasi b , un monde gigantesque et brûlant qui a révolutionné notre compréhension des systèmes planétaires. Leurs travaux leur ont valu le prix Nobel de physique en 2019.

Depuis, les découvertes se sont multipliées. Des missions comme Kepler , lancée en 2009, ont montré que les petites planètes rocheuses sont plus fréquentes qu'on ne le pensait. Leur diversité est étonnante, révélant des mondes couverts de pluies de verre, des géantes gazeuses orbitant autour de leur étoile en quelques jours seulement, et d'autres flottant librement dans l'espace sans une seule étoile.

L'un des grands rêves de la science est de trouver un monde où la vie pourrait exister . Pour ce faire, nous recherchons des planètes situées dans la zone habitable, c'est-à-dire la zone autour d'une étoile où de l'eau liquide pourrait exister compte tenu de la température. Mais l'habitabilité ne dépend pas seulement de la distance à l'étoile ; la composition de l'atmosphère, la présence d'eau, les champs magnétiques et même l'activité stellaire sont également des facteurs déterminants.

Dans ce contexte, le JWST a inauguré une nouvelle ère. Grâce à sa vision infrarouge, il peut étudier les atmosphères planétaires, détecter des molécules comme l'eau, le méthane et le dioxyde de carbone, et observer les disques protoplanétaires – les pouponnières où naissent les planètes – avec une précision sans précédent.

Récemment, de nouvelles observations ont révélé que même dans les recoins les plus hostiles de notre Galaxie, où le rayonnement ultraviolet est des milliers de fois plus intense que dans notre système solaire, des planètes peuvent commencer à se former. Le système XUE 1 en est un exemple : une jeune étoile entourée d'un disque de gaz et de poussière, au cœur d'une région de formation d'étoiles baignée d'un rayonnement intense.

Le plus surprenant est que, malgré le bombardement ultraviolet, le disque a survécu. De plus, le modèle informatique développé par l'équipe a révélé que la région interne du disque, où des planètes rocheuses comme la Terre pourraient naître, est protégée des dommages causés par les radiations. De plus, ils ont détecté des traces d'eau, un élément fondamental de la vie telle que nous la connaissons. Cela suggère que la formation de mondes habitables pourrait être plus fréquente et plus résiliente qu'on ne le pensait, même dans des environnements jusqu'alors considérés comme incompatibles avec la vie.

Le plus fascinant dans ces découvertes est qu'elles nous obligent à repenser les limites de l'habitabilité . Si des disques peuvent survivre dans des zones de fort rayonnement, et si l'eau peut y persister, alors le catalogue des mondes habitables possibles s'élargit considérablement. Il ne s'agit plus seulement de rechercher des zones tempérées autour d'étoiles calmes, mais de comprendre l'incroyable adaptabilité de la matière sur son chemin vers la vie.

Grâce à de futures missions comme PLATO et ARIEL , l'étude des exoplanètes continuera de transformer notre compréhension du cosmos. De nouvelles techniques, de meilleurs modèles et davantage de données nous permettront peut-être de répondre à la question qui nous taraude depuis toujours : sommes-nous seuls dans l'univers ?

Observatoire astronomique de l'Université nationale