Les exoplanètes

La première exoplanète confirmée autour d'une étoile de type solaire fut découverte en 1995 par Michel Mayor et Didier Queloz (Prix Nobel 2019) : 51 Pegasi b, une Jupiter chaude orbitant à seulement 0,05 UA de son étoile en 4 jours. Cette découverte révolutionna notre compréhension de la formation planétaire car rien dans les théories de l'époque ne prédisait l'existence de planètes géantes aussi proches de leur étoile. La méthode des vitesses radiales (méthode Doppler) consiste à mesurer le léger vacillement de l'étoile induit par la gravité de sa planète. Quand une planète orbite, elle attire légèrement son étoile, faisant osciller celle-ci autour du centre de masse commun (barycentre). Cette oscillation se traduit par de petites variations périodiques de la vitesse radiale de l'étoile mesurables par spectroscopie à haute résolution. La méthode est particulièrement sensible aux planètes massives et proches, produisant de grandes oscillations sur de courtes périodes. Jupiter induit une oscillation solaire de ±12 m/s — mesurable. La Terre induit ±9 cm/s — à la limite des meilleurs instruments actuels. La méthode des transits est la méthode la plus productive statistiquement, utilisée par le satellite Kepler (2009–2018) et sa mission K2, ainsi que TESS (depuis 2018). Quand une planète passe devant le disque de son étoile, elle bloque une fraction de la lumière proportionnelle au carré du rapport des rayons (Rplanète/Rétoile)². La Terre bloquerait 0,01 % de la lumière solaire (dimunition de magnitude 0,0001) — détectable avec des instruments de précision. Kepler a ainsi découvert plus de 3 000 exoplanètes confirmées. La limite : la planète doit être sur une orbite vue presque exactement de profil depuis la Terre (probabilité de 0,5 % pour une planète à 1 UA).