Ce nouveau télescope pourrait résoudre le mystère des planètes flottantes

Ces planètes qui ne semblent pas tourner autour d’une étoile restent encore bien mystérieuses et même leur nombre est inconnu.

Découvertes il y a une vingtaine d'années, les planètes errantes ou flottantes sont des astres de la taille de Jupiter pour la plupart qui ne sont pas liés gravitationnellement à une étoile. Ces planètes semblent orbiter autour du centre de la galaxie plutôt qu'autour d'un Soleil. Des études ont montré que certaines d'entre elles étaient en réalité des naines brunes, des étoiles insuffisamment massives pour se mettre à briller. Mais les autres ont bel et bien des caractéristiques planétaires et leur origine reste encore bien mystérieuse. De même que leur nombre : une vaste population a été découverte au début des années 2010 mais on ne sait pas combien elles peuvent être. L'instrument qui permettra d'en détecter de nouvelles est déjà dans les bacs de la Nasa : il s'agit du futur télescope spatial Nancy Grace Roman, nommé ainsi en hommage à la “maman” du télescope Hubble, décédée en 2018.  

Prochainement en orbite

Initialement appelé WFIRST (Wide Field Infrared Survey Telescope), le Nancy Grace Roman Space Telescope aura deux objectifs principaux : explorer de vastes régions du ciel dans le proche infrarouge pour comprendre comment matière noire et énergie noire affectent le développement de l'Univers. Son autre tâche sera l'étude des exoplanètes et de leurs atmosphères à la recherche de corps propices au développement de la vie. Le projet dont le coût est évalué à plus d'un milliard d'euros est maintenant sur les rails, le télescope devrait être lancé dans les années 2020 mais la Nasa oriente actuellement son budget pour finaliser le lancement du James Webb Telescope. Un calendrier plus précis sera validé, une fois que ce dernier sera en orbite.

Et une étude publiée dans l'Astronomical Journal indique que l'engin sera particulièrement efficace pour repérer des planètes errantes. Ces dernières sont effectivement difficiles à trouver : elles ne brillent pas comme des étoiles et émettent trop peu de chaleur pour être identifiées par les télescopes infrarouges. En fait, elles sont invisibles, la plupart du temps. Mais le Nancy Grace pourra quand même en dénicher en étudiant leurs effets sur la lumière d'étoiles lointaines : selon la technique des microlentilles gravitationnelles. Il s'agit d'un effet loupe provoqué par le passage d'un astre sur le trajet de la lumière émise par une étoile située dans l'arrière plan. Cela provoque un pic de luminosité de cette étoile dont la durée et l'intensité sont liées à la taille de l'astre qui fait loupe. Il est très faible, mais repérable, pour les planètes errantes et, de plus, ne dure que quelques heures : il faut donc regarder dans la bonne direction au bon moment.

Affuté pour la chasse

Ce que devrait être en capacité de faire le Nancy Grace Roman, qui sera très éloigné de la Terre, à plus d'un million de kilomètres. Et qui sera également orienté dans la direction opposé au Soleil. De plus, même s'il n'observera qu'une bande étroite de la galaxie, il pourra pointer dans le même secteur plusieurs semaines d'affilées, ce qui lui permettra d'assister à tous les événements brefs, comme les occurrences de microlentilles gravitationnelles.

Selon les chercheurs, le futur télescope pourra détecter des planètes de la taille de Mars, soit beaucoup plus petites que les possibilités actuelles qui ne permettent que l'identification des plus grosses de type Jupiter. Et il devrait permettre d'affiner le décompte de ces astres que les scientifiques peinent à recenser : les estimations varient de quelques millions à plusieurs dizaines de milliards. Certains auteurs estiment même qu'elles sont plus nombreuses que les étoiles dans la Voie lactée.