Il existe plusieurs méthodes utilisées pour détecter et mesurer les planètes extrasolaires, chacune avec ses propres forces et limitations:
1. Méthode de vitesse radiale (spectroscopie Doppler):
* Principe: Détecte l'oscillation d'une étoile causée par l'attraction gravitationnelle d'une planète en orbite.
* comment cela fonctionne: Mesure le décalage des lignes spectrales de l'étoile due à l'effet Doppler.
* Forces: Peut détecter des planètes avec des masses relativement petites, en particulier celles des orbites proches.
* Limitations: Nécessite des mesures de haute précision et peut être affectée par l'activité stellaire (taches solaires, fusées éclairantes).
* Exemples: Découverte de 51 Pegasi B, la première exoplanet confirmée.
2. Méthode de transit:
* Principe: Détecte la légère divertissement de la lumière d'une étoile alors qu'une planète passe devant elle.
* comment cela fonctionne: Mesure le changement de luminosité au fil du temps.
* Forces: Peut détecter des planètes de différentes tailles, y compris celles des larges orbites.
* Limitations: Nécessite que l'orbite de la planète soit versée à notre ligne de vue, limitée à la détection des planètes qui transitent.
* Exemples: Découverte de Kepler-186F, la première planète de la taille d'une terre dans la zone habitable d'une autre étoile.
3. Astrométrie:
* Principe: Détecte l'oscillation d'une étoile causée par une planète en orbite en mesurant sa position dans le ciel au fil du temps.
* comment cela fonctionne: Mesure le changement dans le mouvement et la parallaxe appropriés de l'étoile.
* Forces: Peut détecter des planètes de différentes tailles, y compris celles des orbites éloignées.
* Limitations: Nécessite des mesures très précises et est difficile en raison des petits mouvements stellaires impliqués.
* Exemples: Des détections réussies limitées en raison de difficultés techniques, mais prometteurs pour les futurs télescopes spatiaux.
4. Imagerie directe:
* Principe: Observant directement la faible lumière émise ou reflétée par une exoplanet.
* comment cela fonctionne: Utilisation de télescopes et d'instruments spécialisés pour bloquer la lumière de l'étoile.
* Forces: Fournit des informations directes sur l'atmosphère, la température et la composition de la planète.
* Limitations: Exige que la planète soit grande, jeune et loin de son étoile, limitant le nombre de planètes détectables.
* Exemples: Des planètes imagées comme HR 8799 B, C, D et E.
5. Microlensage:
* Principe: Détecte l'effet de lentille gravitationnelle d'une planète, en magnifiant la lumière d'une étoile éloignée.
* comment cela fonctionne: Mesure l'éclaircissement d'une étoile d'arrière-plan alors qu'une planète passe devant elle.
* Forces: Peut détecter des planètes de différentes tailles, y compris celles des larges orbites.
* Limitations: Les événements sont rares et de courte durée, ce qui le rend difficile à observer.
* Exemples: Découverte de OGLE-2005-BLG-390LB, la première planète détectée par microlensage.
6. Variations de synchronisation:
* Principe: Détecte l'oscillation du timing d'un pulsar provoqué par l'attraction gravitationnelle d'une planète en orbite.
* comment cela fonctionne: Mesure le moment précis des impulsions émises par les pulsars.
* Forces: Peut détecter des planètes avec des masses relativement petites, en particulier celles des orbites proches.
* Limitations: Limité aux planètes en orbite autour des pulsars, un type spécifique d'étoile.
* Exemples: Découverte du PSR B1257 + 12 B, C et D, les premières planètes découvertes autour d'un pulsar.
Mesurer les propriétés d'exoplanet:
Ces méthodes détectent non seulement les exoplanètes mais fournissent également des informations sur leur:
* masse: Dérivé des méthodes de vitesse radiale et de variations de synchronisation.
* rayon: Déterminé à partir du transit et des méthodes d'imagerie directe.
* Période orbitale: Déterminé à partir de toutes les méthodes.
* Excentricité orbitale: Mesuré en utilisant la méthode de vitesse radiale.
* densité: Calculé à partir de la masse et du rayon.
* Composition atmosphérique: Analysé à partir de la lumière réfléchie ou émise par la planète.
* Température: Inféré de la distance de la planète de son étoile et de ses propriétés atmosphériques.
Ces méthodes continuent de s'améliorer, conduisant à la découverte et à la caractérisation d'un nombre croissant d'exoplanètes, fournissant un aperçu de la diversité des systèmes planétaires au-delà des nôtres.
