Instrument de recherche de planète nouvellement construit installé sur le très grand télescope, Chili, commence l'observation de 100 heures des étoiles voisines Alpha Centauri A et B, visant à être le premier à imager directement une exoplanète habitable

Montre révolutionnaire, le programme astronomique mondial à la recherche de planètes semblables à la Terre autour d'étoiles proches, et l'Observatoire européen austral (ESO), La première organisation astronomique intergouvernementale d'Europe, a annoncé aujourd'hui la "première lumière" d'un nouvel instrument de recherche de planètes au Very Large Telescope de l'ESO dans le désert d'Atacama, Chili.

L'instrument, appelé NEAR (Near Earths in the AlphaCen Region), est conçu pour chasser les exoplanètes dans notre système stellaire voisin, Alpha Centauri, dans les "zones habitables" de ses deux étoiles semblables au Soleil, où l'eau pourrait potentiellement exister sous forme liquide. Il a été développé au cours des trois dernières années et a été construit en collaboration avec l'Université d'Uppsala en Suède, l'Université de Liège en Belgique, le California Institute of Technology aux États-Unis, et l'optique du télescope Kampf à Munich, Allemagne.

Depuis le 23 mai, les astronomes de l'ESO du Very Large Telescope (VLT) de l'ESO ont effectué une période d'observation de dix jours pour établir la présence ou l'absence d'une ou plusieurs planètes dans le système stellaire. Les observations se termineront demain, 11 juin. Les planètes du système (deux fois la taille de la Terre ou plus), serait détectable avec l'instrumentation améliorée. Le domaine du proche à l'infrarouge thermique est important car il correspond à la chaleur émise par une planète candidate, et permet ainsi aux astronomes de déterminer si la température de la planète permet l'eau liquide.

Alpha Centauri est le système stellaire le plus proche de notre système solaire, à 4,37 années-lumière (environ 25 000 milliards de milles) de distance. Il se compose de deux étoiles semblables au Soleil, Alpha Centauri A et B, plus l'étoile naine rouge, Proxima Centauri. Les connaissances actuelles sur les systèmes planétaires d'Alpha Centauri sont rares. En 2016, une équipe utilisant les instruments de l'ESO a découvert une planète semblable à la Terre en orbite autour de Proxima Centauri. Mais Alpha Centauri A et B restent des quantités inconnues; on ne sait pas à quel point ces systèmes d'étoiles binaires sont stables pour les planètes semblables à la Terre, et le moyen le plus prometteur d'établir s'ils existent autour de ces étoiles proches est de tenter de les observer.

Imaginant de telles planètes, cependant, est un défi technique majeur, puisque la lumière des étoiles qui se reflète sur eux est généralement des milliards de fois plus faible que la lumière qui nous vient directement de leurs étoiles hôtes; La résolution d'une petite planète proche de son étoile à une distance de plusieurs années-lumière a été comparée à la détection d'un papillon de nuit faisant le tour d'un réverbère à des dizaines de kilomètres. Pour résoudre ce problème, en 2016, Breakthrough Watch et l'ESO ont lancé une collaboration pour construire un instrument spécial appelé coronographe infrarouge thermique, conçu pour bloquer la majeure partie de la lumière provenant de l'étoile et optimisé pour capturer la lumière infrarouge émise par la surface chaude d'une planète en orbite, plutôt que la petite quantité de lumière stellaire qu'il reflète. Tout comme les objets proches du Soleil (normalement cachés par son éblouissement) peuvent être vus lors d'une éclipse totale, donc le coronographe crée une sorte d'éclipse artificielle de son étoile cible, bloquant sa lumière et permettant de détecter des objets beaucoup plus faibles dans son voisinage. Cela marque une avancée significative dans les capacités d'observation.

Le coronographe a été installé sur l'un des quatre télescopes de 8 mètres du VLT, mise à niveau et modification d'un instrument existant, appelé VISIR, optimiser sa sensibilité aux longueurs d'onde infrarouges associées aux exoplanètes potentiellement habitables. Il pourra donc rechercher des signatures thermiques similaires à celle de la Terre, qui absorbe l'énergie du Soleil et l'émet dans la gamme de longueur d'onde infrarouge thermique. NEAR modifie l'instrument VISIR existant de trois manières, combinant plusieurs réalisations d'ingénierie astronomique de pointe. D'abord, il adapte l'instrument pour la coronagraphie, lui permettant de réduire drastiquement la lumière de l'étoile cible et ainsi révéler les signatures des planètes telluriques potentielles. Seconde, il utilise une technique appelée optique adaptative pour déformer stratégiquement le miroir secondaire du télescope, compenser le flou produit par l'atmosphère terrestre. Troisième, il utilise de nouvelles stratégies de hachage qui réduisent également le bruit, ainsi que potentiellement permettre à l'instrument de basculer rapidement entre les étoiles cibles - aussi vite que toutes les 100 millisecondes - en maximisant le temps disponible du télescope.

Pete Worden, Directeur exécutif des initiatives de rupture, a déclaré : « Nous sommes ravis de collaborer avec l'ESO dans la conception, imeuble, l'installation et maintenant l'utilisation de ce nouvel instrument innovant. S'il y a des planètes semblables à la Terre autour d'Alpha Centauri A et B, c'est une énorme nouvelle pour tout le monde sur notre planète."

« L'ESO est heureux d'apporter son expertise, infrastructures existantes, et temps d'observation sur le Very Large Telescope au projet NEAR, " a commenté Robin Arsenault, chef de projet ESO.

"C'est une opportunité précieuse, car, en plus de ses propres objectifs scientifiques, l'expérience NEAR est également un éclaireur pour les futurs instruments de chasse aux planètes pour le prochain télescope extrêmement grand, " dit Markus Kasper, Scientifique principal de l'ESO pour NEAR.

"NEAR est le premier et (actuellement) le seul projet qui pourrait directement imager une exoplanète habitable. Il marque une étape importante. Croisons les doigts, nous espérons qu'une grande planète habitable est en orbite autour d'Alpha Cen A ou B", a commenté Olivier Guyon, scientifique principal pour Breakthrough Watch.

"Les êtres humains sont des explorateurs naturels, " a déclaré Youri Milner, fondateur des Breakthrough Initiatives, "Il est temps que nous découvrions ce qui se trouve au-delà de la prochaine vallée. Ce télescope nous permettra de regarder à travers."