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’une part, une ambition scientifique inédite visant à multiplier par 15 le nombre d’exoplanètes connues ; d’autre part, une démonstration technologique cruciale qui ouvrira la voie au prochain grand observatoire dédié à la recherche de vie ailleurs et à la photographie, pour la toute première fois, de planètes semblables à la nôtre.
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 qui signaleraient 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, focalisant et amplifiant la lumière de l’étoile d’arrière-plan.
Les planètes orbitant autour de l’étoile au premier plan peuvent également modifier cette lumière, agissant comme leurs propres microlentilles, un effet perçu par les astronomes sous la forme d’un pic de luminosité caractéristique. Cette technique est spécialisée dans la détection de planètes similaires à celles de notre Système solaire, y compris des mondes aussi légers que Mars, situés dans la zone habitable de leur étoile ou au-delà.
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. Cette méthode est particulièrement efficace pour repérer les grandes planètes orbitant très près de leur 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, mesurant les variations de température et le comportement climatique de milliers de mondes lointains.
Le coronographe : une démonstration technologique tournée vers l’avenir
La mission Roman comporte également 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 toute 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 tremplin technologique vers l’Observatoire des mondes habitables
L’enjeu dépasse largement le cadre de la mission Roman elle-même. Bertrand Mennesson souligne que de nombreuses technologies seront directement transposables à l’Observatoire des mondes habitables. Roman constituera ainsi un tremplin vers le HWO, entre la situation actuelle avec les télescopes spatiaux existants et celle à laquelle nous devrons parvenir à l’avenir.
L’inattendu : la vraie promesse de Roman
Au-delà des catégories de planètes déjà envisagées, Roman pourrait révéler des exoplanètes qui défient complètement notre compréhension actuelle de la formation planétaire. Bertrand Mennesson conclut que l’histoire récente des découvertes d’exoplanètes a souvent informé les théories. Roman pourrait faire de même, et la mission pourrait révéler des découvertes que nous ne pouvons même pas encore prévoir.
Cette part d’inconnu constitue peut-être la promesse la plus excitante de la mission Roman, bien au-delà des 100 000 exoplanètes qu’elle s’apprête à révéler.
Source : Futura Sciences
