TESS : une chance de découvrir une nouvelle Terre d’ici 2 ans

La chasse aux exoplanètes n’a jamais été aussi préoccupante pour les astronomes qu’aujourd’hui !

Le début d'un recensement interminable

Depuis la découverte de la première exoplanète en 1992 (nommée Poltergeist et orbitant autour d’un Pulsar), l’homme a pris conscience que l’Univers, malgré son immensité vertigineuse, pouvait abriter d’autres planètes, d’autres systèmes solaires et donc potentiellement d’autres Terres, où la vie serait envisageable. Avant l’avènement des télescopes spatiaux, ces planètes orbitant autour d’étoiles situées dans notre galaxie étaient découvertes principalement en petite quantité, grâce à des observations faites depuis le sol uniquement.

Ce n’est que dans les années 2000 que le célèbre télescope spatial Hubble fut utilisé pour la première fois afin de confirmer la présence d’exoplanètes préalablement découvertes. De même, le 22 mars 2005, la NASA annonce que son télescope spatial Spitzer a réalisé la toute première observation directe d’une exoplanète.

Cependant les performances et les disponibilités de Hubble et de Sptizer n’en font pas des télescopes adaptés à ce type de recherche. C’est pourquoi la NASA décida de lancer une mission spatiale où un télescope serait entièrement dédié à la recherche d’exoplanètes : Kepler.

Une volonté d'aller plus loin

Si le nombre d’exoplanètes découvertes à ce jour (mai 2018) s’élève à 3767, c’est en grande partie grâce à la mission Kepler, qui compte à elle seule un total de 2512 exoplanètes confirmées ! Après 9 ans de services, Kepler arrive à la fin de sa mission et transmet actuellement ses dernières données avant que la NASA ne décide de le mettre définitivement hors-service. Un des principaux défauts de Kepler est qu’il observait des régions très étroites du ciel, ne bénéficiant pas d’une vision large comme son nouveau successeur : TESS !

TESS : une mission prolifique

Le satellite de surveillance de transits d’exoplanètes (ou TESS) a été lancé le 18 avril 2018 par une fusée Falcon 9 de la société SpaceX. TESS n’est pas un seul télescope spatial à proprement dit puisqu’il est en réalité composé de 4 télescopes indépendants à vision large. Au cours de sa mission estimée à deux années, les scientifiques compte surveiller plus de 200 000 étoiles brillantes et y détecter d’éventuelles variations de luminosité, causées par le passage d’une planète extra-solaire devant son étoile.

Cette méthode de détection d’exoplanètes porte le nom évocateur de “méthode par transit”. Ainsi, l’ambition de TESS est de découvrir pas moins de 20 000 exoplanètes dont 5 % d’entre-elles seraient de la taille de la Terre. Cette ambition ne serait jamais atteinte sans effectuer un large scan de notre voûte céleste. En effet, l’atout principal de cet observatoire spatial est la faculté d'utiliser quatre télescopes de grande ouverture (f/1.4), couvrant chacun une zone étendue de 24 x 24 degrés. Par conséquent, la zone couverte sera 400 fois plus large que celle du précédent télescope Kepler !

Comment TESS détecte-t-il les exoplanètes ?

La totalité du ciel sera divisé en deux parties Nord-Sud comptabilisant 13 zones chacune. TESS surveillera le ciel à raison d’une zone toutes les 4 semaines. Ainsi, en 2 ans, les 26 zones auront toutes été observées. L’orbite sur laquelle le télescope a été placé est fortement elliptique, avec une période de 14 jours environ.

A chaque passage au plus près de la Terre, TESS transmet systématiquement les données acquises pendant les deux semaines de mesures. Ces données sont principalement des images capturées par les 4 capteurs CCD de 16.8 Mega pixels. Celles-ci sont précieuses puisqu’elles contiennent les informations photométriques des étoiles observées, c’est-à-dire leur variations de luminosité au cours du temps.

A partir de ces mesures photométriques, il sera donc possible de déduire la taille ainsi que les paramètres orbitaux des planètes évoluant autour de ces étoiles. L’estimation de leurs masses ne pourra être obtenue qu’avec l’appui de puissants télescopes terrestres.

Observer des exoplanètes avec son propre télescope, ce n'est pas de la science-fiction !

Observer les exoplanètes n’est pas qu’une affaire de professionnels . En utilisant de plus modestes télescopes, accessibles aux amateurs, il est tout à fait possible de détecter des exoplanètes par la méthode du transit.

Un télescope d’une focale de 400 mm et d’un diamètre de 80 mm équipé d’une caméra (des caractéristiques similaires au télescope Stellina par exemple) permet ainsi de s’initier à la chasse aux exoplanètes. TESS se révélera cependant beaucoup plus efficace et prolifique que tout autre instrument amateur. Le début de sa mission scientifique commencera mi-juin, peu de temps après avoir atteint son orbite de travail.  

-- Guillaume Doyen