La première découverte d'une planète en dehors du système solaire est une véritable prouesse scientifique. Les premières exoplanètes découvertes ont été découvertes à l'aide d'observatoires au sol, donc au début, leur nombre était petit. Mais avec le lancement de nouveaux télescopes spatiaux plus puissants tels que Kepler, le nombre de mondes ouverts a commencé à monter en flèche. En février de cette année, les scientifiques ont confirmé la découverte de 3 728 exoplanètes situées dans 2 794 systèmes, dont 622 ont plus d'une planète.
Plus récemment, les astronomes ont signalé une nouvelle réalisation. Des astrophysiciens de l'université d'Oklahoma (USA) ont, pour la première fois de l'histoire, observé des planètes situées dans une autre galaxie. En utilisant la méthode prédictive décrite dans la théorie de la relativité générale d'Einstein, l'équipe a trouvé des preuves de planètes dans une galaxie à environ 3,8 milliards d'années-lumière.
Un article détaillant la découverte, intitulé «Sonder d'autres galaxies avec Quasar Microlensing», a été récemment publié dans le Astrophysical Journal Letters. L'étude a été dirigée par le PhD Xinyu Dai et le professeur Eduardo Gerras du Département de physique et d'astronomie de l'Université de l'Oklahoma.
Pour leurs recherches, les astrophysiciens ont utilisé la méthode de la microlentille gravitationnelle, où un objet astronomique massif comme une étoile agit comme une lentille, qui, à l'aide de ses champs gravitationnels, change la direction et concentre la propagation du rayonnement électromagnétique, tout comme une lentille ordinaire change la direction d'un faisceau lumineux. La microlentille gravitationnelle est une technique de lentille gravitationnelle à échelle réduite. Dans ce dernier, des objets beaucoup plus gros, tels que des galaxies ou même des amas de galaxies, agissent comme une lentille, qui changent la direction de la lumière de l'objet observé situé derrière la lentille. Les deux options sont utilisées dans la méthode de transit pour détecter les planètes. Lorsqu'une planète passe une étoile par rapport à l'observateur (c'est-à-dire qu'elle effectue un transit),la lumière de l'étoile change en conséquence, et ainsi les scientifiques peuvent déterminer la présence d'une planète.
En plus de la méthode de microlentille, qui détecte la présence d'objets situés uniquement à de très très grandes distances de nous (on parle de milliards d'années-lumière), les chercheurs ont utilisé les données de l'observatoire spatial à rayons X "Chandra" pour étudier le quasar RX J1131-1231. Tout d'abord, les scientifiques se sont intéressés aux propriétés de microlentille d'un trou noir supermassif situé à côté de ce quasar.
De plus, les scientifiques ont également utilisé la puissance de calcul d'un supercalculateur pour calculer les modèles de microlentilles utilisés. Dans le cadre de leur analyse des données, les chercheurs ont découvert des changements d'énergie qui pourraient être attribués à la présence d'environ 2000 planètes non liées situées entre le quasar et la Terre, avec des masses allant de la masse de la Lune à Jupiter.
Image de la lentille gravitationnelle de la galaxie RX J1131-1231 avec une galaxie lenticulaire au centre et quatre images du quasar en arrière-plan. Les chercheurs suggèrent que dans cette image, il y a des milliards de planètes au centre d'une galaxie elliptique.
«Nous sommes très heureux de cette découverte. Pour la première fois, des planètes ont été découvertes en dehors de notre galaxie. C'est la présence de planètes qui peut le mieux expliquer les signatures que nous avons observées dans l'étude en utilisant la méthode de la microlentille. Grâce à la modélisation des données et à l'analyse des hautes fréquences de ces signatures, nous avons essayé de découvrir un grand nombre de leurs sources », a commenté Xinyu Dai dans un communiqué de presse.
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Les scientifiques ont déjà découvert 53 planètes à l'intérieur de la Voie lactée en utilisant des microlentilles, mais c'est la première fois que les astronomes ont pu détecter des signes de planètes dans d'autres galaxies. Comme dans le cas des exoplanètes en dehors du système solaire, les scientifiques n'étaient jusqu'à présent pas sûrs que des planètes puissent exister dans d'autres galaxies. Cette découverte porte l'exploration de l'espace en dehors du système solaire à un niveau vraiment nouveau.
Eduardo Gerras note que la découverte a été rendue possible par des progrès significatifs dans les techniques de modélisation et le matériel ces dernières années.
«C'est un exemple de l'efficacité de nos méthodes d'analyse des données de microlentilles extragalactiques. Cette galaxie est située à environ 3,8 milliards d'années-lumière et nous n'avons aucun moyen d'observer directement ces planètes. Même nos meilleurs télescopes ne peuvent pas faire cela. Cela ne peut être imaginé que dans la science-fiction. Néanmoins, nous sommes vraiment capables de les étudier, confirmant non seulement leur existence, mais même en supposant leurs masses."
Dans les années à venir, plusieurs observatoires nouveaux et plus modernes devraient ouvrir et fonctionner en même temps, ce qui permettra de faire des découvertes encore plus étonnantes. Le télescope spatial James Webb, le télescope extra large européen, le télescope Colossus ne sont que quelques-uns des noms sur la liste.
