L’UdeM à la recherche d’extraterrestres

Chaque jour, dans un laboratoire du pavillon Roger-Gaudry de l’Université de Montréal (UdeM), une vingtaine de chercheurs en astrophysique se préparent pour la prochaine génération de télescopes et de technologies qui leur permettra de trouver de la vie sur une autre planète.

L’équipe de l’Institut de recherche sur les exoplanètes de l’Université de Montréal (IREx) doit réunir trois conditions pour trouver une planète «gagnante»: une planète rocheuse, dotée d’une atmosphère et couverte d’eau.

Depuis la découverte, en 1995, de la première planète en orbite autour d’une étoile autre que le Soleil , une exoplanète, la course est lancée au sein de la communauté scientifique mondiale afin d’en découvrir et d’en documenter un maximum.

À ce jour, les astronomes du monde entier sont parvenus à identifier près de 3000 exoplanètes.

Observatoire spatial
Afin de réaliser un nombre grandissant de découvertes, l’équipe de l’IREx, qui existe depuis 2012, disposera bientôt de l’accès à un outil unique au monde: le télescope James-Webb. Ce dernier, qui sera lancé sur une fusée afin d’être mis en orbite en 2018, est le plus complexe et le plus puissant jamais construit. La masse de cet énorme observatoire spatial est d’environ 6 500 kg, et son écran solaire est de la taille d’un court de tennis.

«Avec ce nouvel outil, qui sera situé à 1,5 million de km de la Terre, on pourra étudier des objets des milliers de fois moins lumineux que ce que l’on peut détecter actuellement, explique le chercheur Loïc Albert. Il pourra déterminer la composition des atmosphères des différentes planètes en évaluant la variation de leur spectre lumineux. Ce qui serait vraiment cool, ce serait de trouver de l’oxygène, un gaz qui existe sur Terre uniquement parce qu’il y a de la vie.»

Le Canada et l’IREX ont joué un grand rôle dans la mise au point du télescope James-Webb, ce qui assure aux astronomes des plages de temps d’observation après le lancement. Leur accès est assuré, puisqu’ils ont  fourni  l’un des quatre instruments qui le composent.

Le télescope James-Webb, qui sera mis en orbite en 2018, est le plus puissant jamais construit. La masse de cet énorme observatoire spatial est d’environ 6 500 kg, et son écran solaire est de la taille d’un court de tennis.

Infra-rouge
Pour orienter leurs recherches vers la vie extraterrestre, les astronomes devront toutefois se concentrer sur des planètes d’une densité semblable à celle de la Terre. Pour ce faire, ils devront connaître la taille et la masse de ces dernières.

Plusieurs instruments existent déjà pour la première mesure. En ce qui concerne la masse, l’IREX travaille au projet international SPIRou, un Spectropolarimètre infra-rouge, qui sera ajouté au télescope Canada-France-Hawaï et couvrira tout le ciel visible depuis l’hémisphère nord.

SPIRou fonctionne avec la technique des vitesses radiales. «Cette technique s’appuie sur le fait que lorsqu’une planète tourne autour d’une étoile, elle affecte le mouvement de cette dernière. L’analyse du mouvement des étoiles donne des indices sur la masse de la planète,» spécifie le chercheur Étienne Artigau.

Pour l’instant, les instruments disponibles ne permettent pas de détecter une planète de la masse de la Terre si cette dernière  n’a pas un mouvement suffisant.

SPIRou et NIRPS, un instrument semblable qui sera installé au Chili afin de couvrir l’hémisphère sud, s’apprêtent toutefois à changer la donne. Leur précision est suffisante pour détecter des planètes de la taille de la Terre dans la zone «habitable» d’étoiles de masse plus faible que le Soleil.

Horizon
Ces nouveaux instruments ouvrent les perspectives de recherche de manière exponentielle. Selon l’IREx, des dizaines de milliers d’étoiles pourront être étudiées.

«On demeure quand même dans notre voisinage pour l’instant, rigole M. Artigau. On étudie les étoiles et les planètes situées à des centaines d’années-lumière seulement. On est loin du bout de la galaxie.»

Pour concurrencer les autres centres de recherche, l’IREx souhaite amasser un montant de 15 M$ sur dix ans et recruter une trentaine de chercheurs supplémentaires.

Découvertes de l’IREx

1) Une sœur de Vénus
Une équipe de chercheurs, incluant des collaborateurs de l’iREx, a découvert la planète extrasolaire rocheuse la plus rapprochée de nous. Quoique inhabitable en raison de sa température de surface avoisinant les 225 °C, l’astre en question, nommé GJ 1132 b, fascine déjà la communauté astronomique pour sa ressemblance avec Vénus.

2) GU Psc b
Une équipe internationale dirigée par des chercheurs de l’Université de Montréal a découvert et photographié une nouvelle planète géante gazeuse située à 155 années-lumière de notre système solaire. GU Psc b est située à environ 2000 fois la distance Terre-Soleil de son étoile, un record parmi les exoplanètes. Étant donné cette distance, il faut environ 160 000 années terrestres pour que GU Psc b fasse une orbite complète autour de son étoile!

3) Une planète errante
Une planète errante, nommée CFBDCIR2149, qui n’est pas en orbite autour d’une étoile, a été découverte par une équipe de chercheurs de l’Université de Montréal et leurs collègues européens. Ce type de planètes, aussi froides et aussi jeunes, bien que connues des théoriciens, n’avait jamais été observé encore à ce jour.