ARCHIVÉ - Tirer les planètes lointaines de leur cachette : une science délicate

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Le 06 septembre 2006— Ottawa (Ontario)

Au cours des dix dernières années, les astronomes ont minutieusement analysé les étranges oscillations de plus de 150 étoiles pour conclure que des planètes gravitaient autour d'elles. Observer ces dernières ne sera pas aisé, mais les scientifiques de l'Institut Herzberg d'astrophysique du CNRC (IHA‑CNRC) ont bien l'intention d'y remédier.

Télescope Gemini
Télescope Gemini

L'IHA‑CNRC fait partie de l'équipe multinationale qui travaille sur l'imageur planétaire Gemini (GPI), système d'optique complexe alliant intimement la mécanique et l'électronique pour capter la lumière extraordinairement faible réfléchie par les exoplanètes. Cet ensemble de mécanismes et de logiciels devrait être prêt à fonctionner d'ici 2010 à l'un des télescopes jumeaux Gemini, situés à Hawaï et au Chili, deux endroits idéaux pour observer le ciel.

Au coeur du nouvel instrument se trouvera un coronagraphe, sorte d'écran qu'on place soigneusement entre l'oeil et le Soleil pour observer un autre objet dans le ciel. On recourra à la même technique pour bloquer la lumière de l'étoile voisine et faire apparaître la planète.

« Au départ, le coronagraphe n'est qu'un bout de métal noir servant à intercepter une lumière trop vive, mais c'est beaucoup plus compliqué dans la réalité », explique Jean-Pierre Véran, spécialiste en optique adaptative du Groupe de recherches en technologie astronomique de l'IHA-CNRC, à Victoria, et co-chercheur principal dans le projet GPI de l'Institut.

Et la complexité est bien réelle. Selon le chercheur, les difficultés surgissent avec le blocage de la lumière stellaire – déjà invisible sans l'aide d'un télescope – parfois des centaines de millions de fois plus intense que celle émise par la planète. L'image de cette dernière pourrait se noyer dans le peu de clarté stellaire qui se diffracte à la périphérie du coronagraphe.

L'écran fonctionne donc en tandem avec un spectrographe qui fera la distinction entre l'image de la planète et la lumière diffractée; un logiciel séparera également l'image de la planète des parasites environnants comme la lumière renvoyée par la toile d'ailettes qui supportent les divers miroirs du télescope.

Ces miroirs exploiteront pleinement l'optique adaptative, domaine dans lequel l'IHA‑CNRC est reconnu pour exceller dans le monde. Pendant qu'un miroir principal d'environ huit mètres de diamètre captera les images initiales, un second les corrigera rapidement pour supprimer l'effet de flou engendré quand la lumière traverse les différentes couches de notre atmosphère, de température variable.

À l'arrière du second miroir environ 2 000 vérins piézoélectriques déformeront délicatement la surface réfléchissante en réponse à un courant électrique. En modifiant soigneusement la forme du miroir plusieurs milliers de fois par seconde, ces vérins corrigeront les distorsions de la lumière stellaire qui empêcheraient le coronographe d'accomplir son travail.

Dirigé par le laboratoire national Lawrence Livermore, le projet GPI vient juste de dépasser la phase de conception théorique. Deux années de calculs supplémentaires seront nécessaires avant que la construction puisse démarrer. Approximativement le quart du budget de 21 millions de dollars américains ira aux travaux d'optique adaptative entrepris à l'IHA‑CNRC, avec le concours d'experts d'autres organisations comme le Jet Propulsion Laboratory, l'Infrared Instrumentation Laboratory de l'Université de Californie à Los Angeles, l'Université de Montréal et l'American Museum of Natural History.

Si l'on en croit Les Saddlemyer, gestionnaire du projet GPI à l'IHA-CNRC, la première vraie photo d'une planète extrasolaire devrait susciter un grand intérêt du public. Cependant, le nouveau système d'observation aura un impact encore plus grand sur le milieu scientifique.

« Quand on peut photographier une planète, on peut aussi en prendre le spectre, donc déterminer certaines choses comme les gaz qui composent son atmosphère, ce qui nous en apprendrait davantage sur ses caractéristiques, affirme-t-il. Le plus significatif est qu'on pourra dire : voilà comment naissent les planètes, voilà à quoi elles ressemblent, voilà ce qu'elles deviennent. »

Avec le temps, un inventaire de douzaines voire de centaines d'exoplanètes nous en dira beaucoup sur les ingrédients nécessaires à la genèse d'un monde. Monsieur Saddlemeyer estime que procurer les moyens pour mener à bien pareille entreprise est ce qui motive tant le désir de surmonter les formidables difficultés techniques associées à l'érection du GPI.

« Il s'agit d'un mariage fascinant entre des recherches révolutionnaires et des technologies extrêmement pointues », conclut-il.

Cette palpitante nouvelle étape de l'exploration de l'Univers prendra fin le jour où l'on ne sera plus contraint d'analyser les oscillations suspectes des étoiles, mais où l'on pourra observer les planètes lointaines directement.


Renseignements : Relations avec les médias
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