Des chercheurs de l’université de Sydney en Australie ont travaillé avec le programme de recherche du Breakthrough Initiatives, Saber Astronautics et le Jet Propulsion Laboratory  de la NASA pour proposer une mission visant à découvrir des planètes potentiellement habitables en orbite autour d’Alpha Centauri. La mission proposée consisterait en un nouveau télescope spatial appelé TOLIMAN, nom arabe d’Alpha Centauri tiré de l’antiquité. Alpha Centauri est l’étoile la plus proche de la Terre dans notre galaxie.

Image d’entête : représentation de l’exoplanète Proxima Centauri b, en orbite autour d’une naine rouge, qui tourne elle-même autour de l’étoile binaire Alpha Centauri. (ESO/ M. Kornmesser)

En avril de cette année, les chercheurs ont commencé à travailler sur le projet, notant que les voisins stellaires les plus proches de la Terre, les systèmes Alpha Centauri et Proxima Centauri, sont extrêmement intéressants. Le lancement du télescope spatial TOLIMAN est une étape importante pour déterminer si des planètes potentiellement habitables existent dans l’un ou l’autre de ces systèmes. Il cherchera des planètes dans la  » Goldilocks zone « , la zone habitable autour du système stellaire, où les températures de surface permettent la présence d’eau liquide à la surface des planètes rocheuses.

Alpha Centauri est le système stellaire le plus proche, mieux connu dans l’hémisphère sud comme le bas des deux pointes de la Croix du Sud. Image ici dans les spectres optiques et de rayons X. (NASA)

La mission lancera un télescope spatial personnalisé capable de prendre des mesures extrêmement fines de la position d’une étoile dans le ciel. Si une planète est en orbite autour de cette étoile, sa gravité provoquera une oscillation mesurable de l’étoile. Aujourd’hui, on connaît des milliers d’exoplanètes en orbite autour d’étoiles situées en dehors du système solaire.

Ces planètes ont été découvertes grâce aux missions Kepler et TESS de la NASA. Cependant, la découverte de planètes orbitant autour d’étoiles plus proches de nous nécessite un autre type d’instrument, tel que TOLIMAN. Selon Kulper, la découverte du signal que nous recherchons dans le système stellaire proche nécessitera une amélioration significative de la précision des mesures. L’objectif de TOLIMAN est de réaliser une mission à faible coût prête à être lancée au milieu de la décennie.

TOLIMAN est l’acronyme de Telescope for Orbit Locus Interferometric Monitoring of our Astronomical Neighborhood. L’élément principal de la mission est un nouveau type de télescope utilisant une lentille à pupille diffractive. Cette lentille peut répandre la lumière des étoiles voisines dans un motif en forme de fleur, ce qui facilite la détection de l’oscillation causée par une planète en orbite.

Le télescope spatial TOLIMAN proposé avec un modèle de miroir de télescope potentiel connu sous le nom de pupille diffractive. Plutôt que de concentrer la lumière des étoiles en un faisceau focalisé concentré, comme c’est généralement le cas pour les systèmes optiques, TOLIMAN présente un modèle très caractéristique, étalant la lumière des étoiles en un motif floral complexe qui, paradoxalement, facilite l’enregistrement des fins détails nécessaires à la mesure pour détecter les petites oscillations qu’une planète ferait dans le mouvement de l’étoile. (Tuthill et col./ SPIE)

Image simulée d’Alpha Centauri AB telle qu’observée en lumière à bande étroite par le télescope TOLIMAN. (Tuthill et col./ SPIE)

Selon le professeur Peter Tuthill, de l’Institut d’astronomie de l’Université de Sydney, des technologies ambitieuses sont conçues pour rechercher des planètes en orbite dans toute la galaxie de la Voie lactée. Cependant, nous ne savons rien des planètes potentiellement habitables dans notre partie de l’univers. Tuthill pense qu’il est important pour nous de comprendre les galaxies proches de la nôtre, car celles-ci offrent les meilleures perspectives pour nous permettre de découvrir et d’analyser les atmosphères des exoplanètes, la chimie de surface, et potentiellement de découvrir des empreintes de biosphère/ du vivant.

Alpha Centauri est un système stellaire triple avec deux étoiles très semblables au Soleil. L’une ou l’autre de ces étoiles semblables au Soleil (peut-être les deux) pourrait héberger des planètes potentiellement habitables. La troisième étoile du système est une naine rouge appelée Proxima Centauri, et sa découverte en 2016 a révélé qu’elle possède une planète en orbite dans la zone habitable.

En 2016 :

Le projet de Tuthill a recueilli le soutien du programme Breakthrough Initiatives, un groupe de programmes scientifiques et technologiques spécifiquement conçus pour rechercher la vie extraterrestre.

Selon l’ingénieur en chef Peter Kulpar, du Breakthrough Watch qui vise à identifier et à caractériser les planètes rocheuses de taille terrestre autour d’Alpha Centauri et d’autres étoiles situées à moins de 20 années-lumière de la Terre, les planètes en orbite autour du système stellaire proche seront probablement les premières cibles de l’humanité lors de futures missions interstellaires utilisant des sondes robotisées à grande vitesse. Il pense qu’en étudiant quelques douzaines d’étoiles les plus proches de notre planète, nous pourrions nous attendre à trouver plusieurs planètes rocheuses similaires à la Terre orbitant à la distance appropriée pour la présence d’eau liquide, nécessaire à la vie telle que nous la connaissons.

L’étude du projet publiée dans la revue de la Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE) : The TOLIMAN space telescope et présentée sur le site de l’Université de Sydney : Worlds next door: looking for habitable planets around Alpha Centauri et du Breakthrough Initiatives.

 

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