Ces découvertes que l’on ne peut même pas encore prévoir

La mission du télescope spatial Nancy Grace Roman de la NASA repose sur un double pari : d’un côté, une ambition scientifique inédite visant à multiplier par 15 le nombre d’exoplanètes connues ; de l’autre, une démonstration technologique essentielle qui ouvrira la voie au prochain grand observatoire dédié à la recherche de vie ailleurs et à la photographie de planètes semblables à la Terre.

Décryptage d’une mission aux multiples facettes, avec Bertrand Mennesson, directeur scientifique adjoint de la mission Roman au Jet Propulsion Laboratory de la NASA.

Un bond spectaculaire dans le recensement des exoplanètes

D’un point de vue scientifique, Roman utilisera trois méthodes complémentaires : la microlentille gravitationnelle, les transits et l’imagerie directe. Cette recherche à grande échelle devrait permettre de découvrir environ 100 000 nouvelles exoplanètes, un bond spectaculaire par rapport aux 8 284 actuellement répertoriées.

La microlentille gravitationnelle : traquer les mondes les plus discrets

Roman surveillera des centaines de millions d’étoiles à la recherche de variations de luminosité signalant un phénomène de microlentille gravitationnelle. Ce phénomène se produit lorsque deux étoiles sont très proches de notre point d’observation, la lumière de l’étoile la plus éloignée se courbant en traversant l’espace-temps déformé par la masse de l’étoile la plus proche. Si l’alignement est particulièrement serré, l’étoile la plus proche agit comme une lentille cosmique, amplifiant la lumière de l’étoile d’arrière-plan.

Les planètes orbitant autour de l’étoile au premier plan peuvent également modifier cette lumière, un effet que les astronomes perçoivent sous la forme d’un pic de luminosité caractéristique. Cette technique est spécialisée dans la détection de planètes semblables à celles de notre Système solaire, et des mondes aussi légers que Mars, situés dans la zone habitable de leur étoile ou au-delà, sont susceptibles d’être détectés.

Les transits : la moisson statistique

Les scientifiques analyseront également les données pour détecter de légères baisses de luminosité causées par le passage d’une planète devant son étoile. Roman devrait ainsi découvrir environ 100 000 de ces mondes gigantesques et chauds, augmentant considérablement le catalogue des planètes connues.

Au-delà de la simple détection, les astronomes pourront étudier l’atmosphère de quelques milliers de ces planètes en transit. Certains systèmes présentent deux épisodes de diminution de luminosité : un lors du passage de la planète devant son étoile, et un second, plus faible, lorsqu’elle passe derrière.

Le coronographe : une démonstration technologique tournée vers l’avenir

La mission Roman comporte une dimension stratégique majeure : celle d’une démonstration technologique destinée à préparer l’Observatoire des mondes habitables (HWO), le futur télescope spatial de la NASA conçu pour photographier, pour la première fois, des planètes semblables à la Terre.

Roman testera de nouvelles technologies d’imagerie directe pour photographier des exoplanètes et des disques de poussière autour d’étoiles proches, avec une sensibilité jusqu’à 1 000 fois supérieure à celle des observatoires actuels.

Un programme d’observation resserré

L’équipe du coronographe effectuera une série d’observations prévues pendant trois mois, réparties sur les 18 premiers mois d’opérations de la mission. Les priorités sont clairement établies : observer des systèmes déjà connus avec des planètes jeunes et brillantes pour vérifier que l’instrument fonctionne.

Un tremplin technologique vers l’Observatoire des mondes habitables

De nombreuses technologies développées pour Roman seront directement transposables à l’Observatoire des mondes habitables. Cela inclut la capacité à détecter et corriger de minuscules variations d’aberration en temps quasi réel.

L’inattendu : la vraie promesse de Roman

Au-delà des catégories de planètes déjà envisagées, Roman pourrait révéler des exoplanètes défiant notre compréhension actuelle de la formation planétaire. Les découvertes que l’on ne peut pas encore prévoir pourraient bien être la promesse la plus excitante de cette mission.

Source : Futura Sciences