L'astronomie de nos jours

L’Univers est très grand, en particulier lorsque l’on cherche un petit objet comme une planète ou de rares signaux d’une civilisation extraterrestre. Les astronomes ont déjà trouvé des planètes à l’extérieur de notre système solaire, et ils en cherchent d’autres. Depuis plus de 40 ans, nous cherchons de la vie sur d’autres planètes en écoutant des ondes radio. Les astronomes vont aussi à la chasse aux pulsars - les petites étoiles tournantes qui restent après l’effondrement d’étoiles massives.

Les planètes situées à l’extérieur de notre système solaire sont trop petites pour qu’on puisse les voir au télescope. Les chasseurs de planètes font donc appel à la technique du décalage Doppler. Une planète invisible qui tourne autour d’une étoile éloignée exerce sur elle une petite force d’attraction qui la fait s’éloigner et se rapprocher de nous dans l’espace. Ce mouvement peut être détecté par le décalage Doppler qu’il provoque sur la lumière de l’étoile.

Au début des années 1990, des astronomes ont trouvé les premières planètes à l’extérieur de notre système solaire. Depuis lors, les chasseurs de planètes se sont activés à ratisser les étoiles pour en trouver d’autres. Une équipe d’astronomes des États-Unis, de l’Australie et du Royaume-Uni a trouvé plusieurs autres planètes. En 2002, ils ont trouvé le premier système qui ressemble un peu au nôtre, avec une planète semblable à Jupiter tournant autour d’une étoile similaire au Soleil.

Cette nouvelle planète est à peu près à la même distance de son étoile que Jupiter l’est du Soleil. Sa masse est d’environ 3,5 à 5 fois celle de Jupiter, son orbite est légèrement allongée et elle met environ 13 ans à faire une révolution autour de son étoile, ce qui se rapproche des 11,86 ans de l’orbite de Jupiter.

Le projet de recherche de vie extraterrestre est connu sous l'acronyme SETI, pour Search for Extra-Terrestrial Intelligence. Depuis plus de 40 ans, les astronomes essaient de détecter des signaux radio qui pourraient venir de civilisations extraterrestres.

Quels genres de signaux une civilisation extraterrestre pourrait-elle émettre? Ce pourraient être des signaux envoyés délibérément afin d'attirer notre attention. Ou tout simplement une « fuite » de signaux dans l'espace. Nos propres signaux radio (émis par les stations de radio et de télévision ou par les radars militaires) quittent la Terre depuis environ 50 ans, et il se pourrait donc que quelqu'un nous écoute!

La plupart des recherches du projet SETI se concentrent sur une petite fraction de la partie des micro-ondes du spectre radio (pour en savoir plus sur les types de rayonnement, voir le paragraphe Spectroscopie). Comme il y a peu d'émissions radio naturelles dans cet intervalle, il y a moins de bruit de fond.

Les recherches les plus fines d'intelligence extraterrestre portent le nom de projet Phénix. Les premières observations dans le cadre de ce projet ont été faites au radiotélescope de Parkes en Australie. Ces recherches se poursuivent aujourd'hui au radiotélescope d'Arecibo, à Porto Rico.

Au lieu de balayer tout le ciel, le projet Phénix se concentre sur des étoiles voisines qui ressemblent à notre Soleil. Ce sont les étoiles qui, croit-on, ont la plus forte probabilité d'avoir des planètes qui pourraient entretenir la vie. Lorsque le projet sera complété en 2004, quelque 750 étoiles auront été sondées, dans un rayon d'environ 200 années-lumière.

Le projet Phénix est mené par l'Institut SETI, situé en Californie. Cet institut compte poursuivre ses recherches avec son nouveau télescope à antennes multiples Allen, actuellement en cours de construction. Les nouvelles recherches porteront sur quelques centaines de milliers d'étoiles.

Les pulsars sont de petites étoiles tournantes, noyaux très denses d’étoiles massives qui ont explosé à la fin de leur vie. Leur diamètre est d’environ 20 kilomètres, mais leur masse est supérieure à celle du Soleil, et leur vitesse de rotation peut atteindre des centaines de tours à la seconde.

Un pulsar est une source continue d’ondes radio. Le faisceau d’ondes fait un certain angle avec l’axe de rotation du pulsar, de telle sorte qu’il décrit des cercles comme le rayon lumineux d’un phare. Si la Terre est dans l’axe de ce faisceau d’ondes, nous détectons des impulsions répétées d’ondes radio chaque fois que le faisceau d’ondes passe par la Terre. Plus le pulsar tourne vite, plus nous détectons le faisceau d’ondes souvent et moins il y a de temps entre les impulsions d’ondes.

Le radiotélescope de Parkes, en Australie, détient le record mondial de la découverte du plus grand nombre de pulsars depuis le premier découvert en 1967. On croit qu’il y a des centaines de milliers de pulsars dans notre galaxie, mais nous ne pourrons jamais tous les trouver. Certains sont trop loin, et d’autres ont un faisceau d’ondes qui ne pointe pas dans notre direction.

Il y a de nombreses sortes différentes de pulsars. Certains ont une période de rotation de quelques secondes. D’autres, appelés pulsars millisecondes, tournent sur eux-mêmes des centaines de fois par seconde. Ce sont des pulsars très anciens qui ont atteint une grande vitesse de rotation en étant alimentés en matière par une étoile voisine. En général, ce partenaire est une naine blanche, une vieille étoile contractée en fin de vie.