Le télescope WFIRST pourrait découvrir 1 400 exoplanètes

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Selon une nouvelle étude, un futur télescope de la NASA pourrait découvrir jusqu’à 1 400 nouveaux mondes, dont certains peuvent avoir une masse comparable à celle de la Terre.

Découvrir 1 400 nouvelles exoplanètes

Ce télescope orbital, surnommé WFIRST, s’appuiera sur l’héritage des missions précédentes pour répondre aux questions fondamentales concernant la nature de l’Univers et contribuer éventuellement à la recherche d’une vie extraterrestre.

Ce télescope géomètre infrarouge à champ large (WFIRST) est une future mission phare qui devrait suivre à la suite du télescope spatial James Webb (JWST), qui a pris beaucoup de retard.

La NASA s’est engagée à poursuivre le projet en février 2016. En mai 2018, WFIRST a passé une évaluation importante du conseil de gestion du programme de l’Agence, qui a ouvert la voie à la phase de conception préliminaire.

Ce télescope a un budget de 3,2 milliards de dollars US et une date de lancement prévue quelque part au milieu des années 2020. Toutefois, si les problèmes de développement du JWST nous ont appris quelque chose, il est probable que les budgets de projets phares ambitieux seront considérablement dépassés et que les premières estimations peuvent, avec le recul, être extrêmement ambitieuses.

Il est conçu pour deux objectifs principaux

WFIRST est conçu pour deux objectifs principaux. Le télescope effectuera des observations détaillées du cosmos pour tenter de comprendre la nature de l’énergie noire, la pression énigmatique que certains astronomes considèrent comme la force motrice de l’expansion de l’univers.

L’observatoire sera également chargé de trouver des planètes inconnues auparavant, dont beaucoup, graviteront plus loin de leurs étoiles mères que la plupart des mondes extraterrestres découverts à ce jour.

En ce sens, ce projet s’appuiera sur les fondations de chasse à l’exoplanète établies par le télescope spatial Kepler, qui, après neuf ans et demi d’exploration de l’Univers, a finalement été mis hors-service en octobre 2018, après une panne de carburant.

« Kepler a commencé ses recherches en recherchant des planètes qui gravitent autour de son étoile », a déclaré Matthew Penny, chercheur post-doctoral au département d’astronomie de la Ohio State University et auteur principal de cette nouvelle étude. « WFIRST le complétera en trouvant des planètes avec des orbites plus grandes. »

Ce télescope est conçu pour localiser ces mondes lointains à l’aide d’une technique appelée microlentille gravitationnelle. Il s’agit essentiellement de surveiller la lumière émise par une étoile lointaine, sous l’effet de la gravité d’une exoplanète en orbite, lorsqu’elle passe entre le corps stellaire et le télescope. La microlentille a été prédite pour la première fois par la théorie de la relativité générale d’Albert Einstein.

En analysant la lumière de la source de fond, les astronomes peuvent déterminer la masse d’un monde en orbite, ainsi que la distance à laquelle il tourne autour de son étoile. Cependant, les cas de microlentilles sont très rares et ne se produisent parfois que quelques heures tous les quelques millions d’années par exoplanète.

WFIRST fixera cent millions d’étoiles

Pour capturer le plus d’activités de microlentilles possible, WFIRST fixera cent millions d’étoiles au cœur de la Voie lactée pendant de longues périodes. Si l’on donnait à WFIRST l’argent et le temps nécessaires pour passer de la planche à dessin à l’espace, ce télescope serait capable de balayer une section du ciel de 2 degrés carrés, avec une résolution dépassant celle d’une mission similaire. Cela lui permettrait de scanner une galaxie 100 fois plus rapidement que le télescope spatial Hubble.

« Bien que ce soit une petite fraction du ciel, il est énorme par rapport à ce que les autres télescopes spatiaux peuvent faire », commente Penny. « C’est la combinaison unique de WFIRST – un large champ de vision et une résolution élevée – qui le rend si puissant pour les recherches de micro-technologies. Les télescopes spatiaux précédents, y compris Hubble et James Webb, ont dû choisir l’un ou l’autre. »

Selon les auteurs de cette recherche récemment publiée, leurs travaux représentent l’estimation la plus détaillée à ce jour du rendement des découvertes d’exoplanètes que nous pourrions attendre de WFIRST. L’équipe a utilisé une série de simulations prenant en compte une multitude de facteurs, y compris la gamme complète de conceptions WFIRST proposée à ce jour, pour tirer leurs conclusions.

Depuis que les astronomes ont commencé leurs recherches, 3 917 exoplanètes confirmées ont été découvertes, selon les archives d’exoplanètes de la NASA. La nouvelle étude estime que WFIRST pourrait identifier 1 400 étoiles supplémentaires autour de notre Soleil, dont environ 100 ayant une masse semblable ou inférieure à celle de la Terre.

Faire la lumière sur la rareté de notre système solaire

Une analyse des mondes découverts grâce à une microlentille pourrait révéler, par exemple, la fréquence à laquelle différents types d’exoplanètes sont formés. En utilisant ces informations, les astronomes pourraient faire la lumière sur la rareté de notre système solaire. Cela a des implications pour la recherche en cours de la vie extraterrestre, car notre système est le seul à être capable d’accueillir la vie.

Cette recherche a été publiée dans Astrophysical Journal.

Source : The Ohio State University
Crédit photo sur Unsplash : Jakub Gorajek

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