Pour relever ce défi, les astronomes emploient diverses techniques et instruments, tels que :
Techniques d'imagerie :
Imagerie directe :Cette méthode vise à capturer la faible lumière émise ou réfléchie par la planète elle-même, indépendamment de la luminosité de l'étoile hôte. Cependant, le contraste extrême entre la luminosité de l’étoile et la faiblesse de la planète présente un obstacle technique de taille.
Coronographie : Pour améliorer les capacités d'imagerie directe, la coronographie utilise des masques ou des instruments spécialement conçus pour bloquer la lumière intense de l'étoile hôte. Cela permet à la lumière planétaire de devenir visible.
Photométrie de transit
Méthode de transit :Cette technique repose sur la légère atténuation de la lumière de l'étoile hôte lorsque la planète passe devant elle, comme on le voit de notre point de vue. La mesure des baisses de luminosité avec une grande précision permet aux astronomes de déduire la taille, la période orbitale et la présence de la planète.
Microlentille
Microlentille gravitationnelle :Cette méthode consiste à observer le grossissement de l'étoile hôte provoqué par le champ gravitationnel de la planète. Lorsque la planète passe devant une étoile d’arrière-plan, sa gravité déforme la lumière de l’étoile d’arrière-plan, que les astronomes détectent pour en déduire la présence et les propriétés de la planète.
Méthode de vitesse radiale
Spectroscopie Doppler :Cette technique mesure le léger mouvement d'oscillation provoqué par la planète tirant sur l'étoile hôte lorsqu'elle orbite autour de son centre de masse. En analysant les variations de vitesse radiale de l’étoile, les astronomes peuvent déduire la masse de la planète.
Astrométrie
Des mesures précises de la position de l'étoile hôte dans le ciel peuvent révéler de minuscules changements dus à l'influence gravitationnelle de la planète. Cette approche est difficile en raison de son exigence de haute précision.
Télescopes spatiaux :
Pour éliminer les effets de distorsion de l’atmosphère terrestre, les télescopes spatiaux sont indispensables pour étudier les exoplanètes avec précision. Le télescope spatial Hubble a apporté des contributions substantielles à la recherche sur les exoplanètes, ainsi que des missions telles que le télescope spatial Kepler et le prochain télescope spatial James Webb.
Caractérisation des exoplanètes :
Une fois qu’une exoplanète potentielle est identifiée, d’autres techniques sont utilisées pour mieux comprendre ses caractéristiques. Celles-ci peuvent inclure la spectroscopie pour étudier l'atmosphère de la planète, la spectroscopie de transit pour déterminer sa composition et la surveillance des courbes de lumière de la planète pour détecter des signes de variabilité pouvant indiquer la présence de lunes ou d'anneaux.
La combinaison de ces techniques et des progrès de la sensibilité des instruments a considérablement augmenté le nombre d’exoplanètes connues et a rapproché certaines découvertes de nos rêves de trouver des mondes semblables à la Terre au-delà de notre propre système solaire.
