Alors que la course s'accélère pour trouver des planètes semblables à la Terre autour d'autres étoiles, les lasers sont une option viable.
Selon des chercheurs du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics de Cambridge, Massachusetts, qui ont créé un «astro-peigne», une sorte d'outil d'étalonnage basé sur les longueurs d'onde de la lumière, pour capter les variations infimes du mouvement d'une étoile provoquées par l'orbite. planètes.
Dans la plupart des cas, les planètes extrasolaires ne peuvent pas être vues directement - l’éblouissement de l’étoile voisine est trop important - mais leur influence peut être décelée par spectroscopie, qui analyse le spectre énergétique de la lumière provenant de l’étoile. Non seulement la spectroscopie révèle l'identité des atomes dans l'étoile (chaque élément émet de la lumière à une certaine fréquence caractéristique), mais elle peut également indiquer aux chercheurs à quelle vitesse l'étoile s'éloigne ou se rapproche de la Terre, grâce à l'effet Doppler, qui se produit chaque fois une source d'ondes est elle-même en mouvement. En enregistrant le changement de fréquence des ondes provenant ou rebondissant sur un objet, les scientifiques peuvent déduire la vitesse de l'objet.
Bien que la planète puisse peser des millions de fois moins que l'étoile, l'étoile sera secouée autour d'une toute petite quantité en raison de l'interaction gravitationnelle entre l'étoile et la planète. Ce mouvement saccadé amène l'étoile à se rapprocher ou à s'éloigner légèrement de la Terre d'une manière qui dépend de la masse de la planète et de sa proximité avec l'étoile. Meilleure sera la spectroscopie utilisée dans l'ensemble de ce processus, meilleure sera en premier lieu l'identification de la planète et meilleure sera la détermination des propriétés planétaires.
À l'heure actuelle, les techniques de spectroscopie standard peuvent déterminer les mouvements des étoiles à quelques mètres par seconde. Dans les tests, les chercheurs de Harvard sont désormais en mesure de calculer les changements de vitesse des étoiles de moins de 1 m (3,28 pieds) par seconde, ce qui leur permet de localiser plus précisément l'emplacement de la planète.
Le chercheur du Smithsonian David Phillips dit que lui et ses collègues s'attendent à atteindre une résolution de vitesse encore plus élevée, qui, appliquée aux activités des grands télescopes actuellement en construction, ouvrirait de nouvelles possibilités en astronomie et en astro-physique, y compris une détection plus simple de planètes plus proches de la Terre .
Avec cette nouvelle approche, les astronomes de Harvard réalisent leur grande amélioration en utilisant un peigne de fréquence comme base pour l'astro-peigne. Un système laser spécial est utilisé pour émettre de la lumière non pas à une seule énergie mais à une série d'énergies (ou fréquences), régulièrement réparties sur une large gamme de valeurs. Un tracé de ces composants énergétiques étroitement confinés ressemblerait aux dents d'un peigne, d'où le nom de peigne de fréquence. L'énergie de ces impulsions laser en forme de peigne est si bien connue qu'elles peuvent être utilisées pour calibrer l'énergie de la lumière provenant de l'étoile lointaine. En effet, l'approche en peigne de fréquence aiguise le processus de spectroscopie. L'astro-peigne résultant devrait permettre une nouvelle expansion de la détection planétaire extrasolaire.
La méthode des astro-peignes a été expérimentée sur un télescope de taille moyenne en Arizona et sera bientôt installée sur le télescope William Herschel, beaucoup plus grand, qui réside au sommet d'une montagne dans les îles Canaries.
Les résultats préliminaires de la nouvelle technique ont été publiés dans le numéro du 3 avril 2008 de La nature. Le groupe Harvard présentera les résultats les plus récents lors de la Conférence 2009 sur les lasers et l'électro-optique / Conférence internationale sur l'électronique quantique, du 31 mai au 5 juin à Baltimore.
Source: Eurekalert
