Un nouveau, Le spectromètre au sol conçu et construit à Yale représente l'étape la plus puissante à ce jour dans l'effort d'identification des planètes de la taille de la Terre dans les systèmes solaires voisins.

Le nouvel instrument, le Spectromètre de Précision Extrême (EXPRES), est maintenant opérationnel et collecte des données au télescope Lowell Observatory Discovery Channel en Arizona. EXPRES améliorera la précision des mesures d'un facteur 10, permettant la détection de petits, planètes rocheuses autour des étoiles proches.

"Jusqu'à maintenant, les seules planètes que nous pouvions détecter avec des spectrographes au sol étaient les plus grosses, les Saturnes et Jupiters, " a déclaré Debra Fischer, professeur à Yale, dont l'équipe a conçu EXPRES. "Nous savons que les plus petites planètes sont là-bas, mais ils ont glissé à travers nos filets."

De meilleures données sont particulièrement importantes, Fischer a noté, car bien que les astronomes aient identifié des milliers de nouvelles planètes au cours des dernières années, aucun n'est analogue à la Terre. Comprendre quelles planètes sont de taille similaire à la Terre et orbitant à des distances de leurs étoiles hôtes où l'eau est susceptible de s'accumuler dans les lacs ou les océans sera essentielle dans la recherche de la vie ailleurs dans le cosmos, elle a ajouté.

Fischer a annoncé les premiers détails de l'installation d'EXPRES lors de la réunion annuelle 2018 de l'American Association for the Advancement of Science à Austin, Texas.

"La trajectoire future de la recherche sur les exoplanètes dépend de manière critique de la manière dont nous améliorons la précision de la vitesse radiale dans les spectromètres aujourd'hui, " a déclaré Fischer.

Les spectromètres sont des instruments que les astronomes utilisent pour étudier la lumière émise par les planètes, étoiles, et galactiques. Ils sont utilisés en tandem avec un télescope au sol ou orbital. Les spectromètres étendent un faisceau de lumière en un spectre de fréquences, qui est ensuite analysé pour déterminer la vitesse d'un objet, direction, composition chimique, ou masse. La gravité d'une étoile maintient une planète sur son orbite, mais la planète tire aussi sur l'étoile. La vitesse radiale fait référence au mouvement de l'étoile le long de notre ligne de mire.

Le défi pour les astronomes a été de concevoir des spectromètres avec suffisamment de stabilité et de fidélité pour mesurer les minuscules oscillations des planètes semblables à la Terre. Pour EXPRES, Fischer a travaillé avec Jessi Cisewski, professeur adjoint de statistiques et de science des données à Yale, pour développer un logiciel qui démêle les sources de bruit subtiles dans le spectre stellaire.

Fischer a déclaré que le résultat devrait être assez révélateur. "C'est l'équivalent de la différence entre les premiers appareils photo numériques d'il y a 10 ans et la dernière photographie sur smartphone, " elle a dit.

Avec EXPRES opérationnel en Arizona, et le spectromètre ESPRESSO tout aussi avancé construit par des astronomes suisses au Chili, Fischer et d'autres chercheurs sur les exoplanètes se préparent à une multitude de nouvelles données qui pourraient faire avancer considérablement la recherche d'une vie extrasolaire.

"Nous avons conçu des tests très intelligents, " a-t-elle expliqué. "Ça va être incroyable."