Soixante millions d'étoiles sur une seule image et la quête de nouvelles planètes

La photo en lumière visible, la plus grande et la plus détaillée jamais prise du cœur de la Voie lactée a été révélée par l'Agence spatiale européenne (Esa).

Plus de 60 millions d'étoiles, ainsi que des nébuleuses et des amas d'étoiles, ont été capturés par le télescope spatial Euclide.

Mais c'était une image qui n'était jamais destinée à être prise.

Créés pour étudier l'univers sombre et invisible, les scientifiques ont redirigé Euclide pendant une journée seulement à la demande de chercheurs afin d'examiner la région centrale de notre propre galaxie, également connue sous le nom de bulbe galactique.

« Normalement, Euclide observe l'espace cosmologique profond et cette fois, nous avons fait le contraire », explique Xavier Dupac, scientifique chargé de l'enquête sur les opérations d'Euclid, à la BBC. « Nous sommes entrés dans une zone très peuplée du bulbe de notre galaxie. »

La netteté et la sensibilité d'Euclide lui ont permis de capturer des détails incroyables et de distinguer les étoiles individuelles dans cette région surpeuplée, même les plus faibles.

Il a produit une mosaïque de neuf zones, chacune plus grande que la pleine lune, fournissant une énorme quantité de données.

« Statistiquement, vous devriez être capable de trouver des exoplanètes dans toutes ces étoiles », explique Dupac.

Une exoplanète est une planète située en dehors de notre propre système solaire. Selon la NASA, plus de 6 000 exoplanètes ont été découvertes au total à ce jour.

Cette nouvelle image permettra aux scientifiques de mesurer la masse des exoplanètes, ce qui peut fournir des informations importantes, notamment des indices permettant de déterminer si elles pourraient abriter de la vie.

Il aide également les astronomes à découvrir de nouvelles exoplanètes à l'aide d'une technique connue sous le nom de microlentille.

Une loupe

En termes simples, un événement de microlentille se produit lorsqu'une étoile passe presque directement devant une autre étoile.

Lorsque cela se produit, l'étoile la plus proche de nous agit comme une loupe lorsque sa gravité se courbe et fait briller la lumière de l'étoile située derrière elle.

Si une planète est en orbite autour de l'étoile la plus proche de nous, sa gravité déforme également cette lumière. Ce petit changement supplémentaire de luminosité est une information qui indique aux astronomes la présence d'une exoplanète.

« Ce que vous pouvez faire, si vous avez de la chance, c'est identifier une planète ou peut-être plus d'une planète », explique Dupac.

Jean-Philippe Beaulieu de l'Institut d'Astrophysique de Paris en France et de l'Université de Tasmanie en Australie, à l'origine de cette étude du bulbe galactique, affirme que « au cours des vingt dernières années, près de 300 exoplanètes ont été découvertes grâce à cette technique ».

Mais cette image d'Euclide ne permettra pas de découvrir de nouvelles exoplanètes. Un télescope aurait besoin d'étudier une étoile pendant plus de 20 jours pour détecter un événement de microlentille, ce que la mission d'un jour d'Euclide n'a pas réussi à atteindre.

Cependant, si un futur télescope détecte deux étoiles qui se chevauchent dans la zone capturée par Euclide, cela pourrait permettre de confirmer la présence de nouvelles planètes.

Valeria Pettorino a déclaré à la BBC qu'elle pensait que cette image pourrait permettre de découvrir « plus d'un millier de planètes », normalement des planètes froides qui peuvent être en orbite autour d'étoiles, à l'aide de microlentilles, ainsi que des planètes flottantes qui se sont éloignées de leurs étoiles.

Par exemple, le télescope spatial romain Nancy Grace de la NASA devrait être lancé fin août. Et Euclide va capturer toute la région qu'il surveillera dans le cadre de sa chasse aux planètes.

« Toute personne détectant un événement de microlentille dans la même région, par exemple avec Roman, pourra désormais utiliser les données d'Euclide comme référence temporelle dans le passé et voir à quoi ressemblaient les étoiles avant qu'elles ne se chevauchent », explique Natalia Rektsini de l'Institut d'Astrophysique de Paris en France, qui a dirigé la publication de ces données Euclide.

Potentiel de vie

Les données permettent aux scientifiques de calculer la masse des planètes.

Pettorino explique comment, avec le temps, la distance entre les deux étoiles augmente. Si l'étoile la plus proche héberge une exoplanète, la mesure du mouvement propre de cette étoile par rapport à l'étoile d'arrière-plan agrandie aide les astronomes à déterminer la masse de la planète avec une précision qui augmente avec le laps de temps observé.

Il peut même faire la lumière sur des planètes découvertes dans le passé.

Il y a vingt ans, Beaulieu a dirigé une équipe qui a découvert une nouvelle exoplanète. « C'est une planète glacée, un peu comme Hoth dans Star Wars », a-t-il décrit. « Après tout ce temps, je suis ravi qu'Euclide puisse enfin nous permettre de mesurer sa masse précise. »

Connaître la masse d'une planète peut vous renseigner sur de nombreuses choses importantes, comme sa capacité à héberger de la vie, explique Dupac.

« En général, comme ce que nous voyons dans notre système solaire, les planètes très massives ont tendance à être des planètes gazeuses ou glacées... et les planètes plus petites et moins massives proches de l'étoile ont tendance à être des planètes rocheuses », note-t-il. « Si vous recherchez de bonnes conditions pour le développement de la vie, vous voulez probablement une planète rocheuse. »

Si vous trouvez un bon candidat, explique Dupac, « vous pouvez effectuer un suivi avec différents télescopes conçus pour caractériser l'atmosphère des planètes » afin de savoir s'il peut également abriter la vie.

Et l'image d'Euclide ne sera pas uniquement utile pour caractériser les exoplanètes.

Ces données peuvent également être utilisées pour d'autres applications scientifiques, qu'il s'agisse des naines brunes et des étoiles binaires, des mouvements stellaires ou de la poussière dans notre galaxie.