Le mois dernier, les astronomes de l'équipe de satellites astronomiques Kepler ont annoncé la découverte de 1 284 nouvelles planètes. Ils gravitent tous autour d'étoiles à l'extérieur de notre système solaire. Le nombre total de ces "exoplanètes", dont l'existence a été confirmée grâce au télescope Kepler et à d'autres moyens de recherche, dépasse aujourd'hui les trois mille.
C'est une véritable révolution dans notre connaissance des planètes. Il y a une dizaine d'années, la découverte d'une seule exoplanète est devenue immédiatement une sensation scientifique. Beaucoup de choses ont changé aujourd'hui. Grâce à l'amélioration des techniques et des technologies d'observation astronomique, nous sommes passés de la découverte planétaire de détail à la découverte planétaire en gros. Par exemple, nous savons maintenant que chaque étoile du ciel en orbite a au moins une planète.
Mais les planètes ne sont que le début de l'histoire. Tout le monde veut savoir si ces mondes sont habités par des extraterrestres. Notre nouvelle connaissance des planètes nous aide-t-elle à nous rapprocher de la réponse à cette question?
En fait, oui, quoique un peu. Dans le numéro de mai d'Astrobiologie, j'ai publié avec l'astronome Woodruff Sullivan un article dans lequel nous montrons que, bien qu'aujourd'hui nous ne sachions rien de l'existence de civilisations extraterrestres avancées dans notre galaxie, nous avons suffisamment d'informations pour conclure que qu'ils ont probablement existé à un certain moment de l'histoire cosmique.
Dans la communauté scientifique, il y a la soi-disant équation de Drake. C'est une formule utilisée pour déterminer le nombre de civilisations extraterrestres dans la galaxie avec lesquelles nous avons une chance d'entrer en contact. En 1961, l'Académie nationale des sciences a demandé à l'astronome Frank Drake de tenir une réunion scientifique sur les possibilités de «communication interstellaire». Puisque les chances d'établir un contact avec la vie extraterrestre sont déterminées par le nombre de civilisations extraterrestres avancées qui existent dans la galaxie, Drake a déduit sept facteurs dont ce nombre dépend et les a inclus dans son équation.
Le premier facteur est le nombre d'étoiles nées par an. Le second est la proportion d'étoiles avec des planètes. Vient ensuite le nombre de planètes par étoile qui gravitent dans des endroits où la vie peut se former (en supposant que la vie nécessite de l'eau liquide). Le facteur suivant est la proportion de planètes où la vie est réellement née. Et il y a aussi un facteur tel que la proportion de planètes où la vie est devenue raisonnable et où des civilisations avancées sont apparues (capables d'émettre des signaux radio). Et le dernier facteur est la durée de vie moyenne d'une civilisation techniquement avancée.
L'équation de Drake est complètement différente de la formule d'Einstein E = mc2. Ce n'est pas une déclaration de loi universelle. C'est un mécanisme pour faciliter une discussion organisée, un moyen de comprendre ce que nous avons besoin de savoir pour répondre à la question sur les civilisations extraterrestres. En 1961, seul le premier facteur était connu - le nombre d'étoiles se formant chaque année. Nous sommes restés dans une telle ignorance jusqu'à récemment.
C'est pourquoi les discussions sur les civilisations extraterrestres, aussi scientifiques soient-elles, ont longtemps été réduites aux expressions habituelles d'espoir ou de pessimisme. Par exemple, quelle est la fraction de planètes où la vie se forme? Les optimistes peuvent proposer des modèles biologiques moléculaires complexes, prétendant être excellents. Les pessimistes, quant à eux, citent leurs propres données scientifiques, arguant que cette proportion est plus proche de 0. Mais comme nous n'avons qu'un seul exemple de planète avec la vie (la nôtre), il est assez difficile de comprendre laquelle d'entre elles a raison.
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Ou pensons à la durée de vie moyenne d'une civilisation. Les humains n'utilisent la technologie radio que depuis environ 100 ans. Combien de temps durera notre civilisation? Mille ans? Cent mille? Dix millions? Si la durée de vie moyenne d'une civilisation est courte, la galaxie est probablement non peuplée la plupart du temps. Mais encore une fois, nous ne pouvons utiliser qu’un seul exemple, et cela nous ramène encore une fois à la bataille entre pessimistes et optimistes.
Mais notre nouvelle connaissance des planètes a éliminé une partie de l'incertitude de ce débat. Trois des sept facteurs de l'équation de Drake sont connus aujourd'hui. Nous connaissons le nombre d'étoiles qui naissent chaque année. Nous savons que la proportion d'étoiles avec des planètes est d'environ 100%. Et nous savons également que 20 à 25% de ces planètes se trouvent dans un endroit où la vie peut se former. Ainsi, pour la première fois, nous pouvons dire quelque chose de précis sur les civilisations extraterrestres - si nous posons les bonnes questions.
Dans nos travaux les plus récents, le professeur Sullivan et moi avons changé le point de mire de l'équation de Drake. Au lieu de demander combien de civilisations il y a en ce moment, nous avons décidé de savoir quelle est la probabilité que notre civilisation soit la seule techniquement avancée qui soit jamais apparue. En posant cette question, nous avons pu contourner le facteur de la durée de vie moyenne d'une civilisation. Ainsi, nous n'avons que trois inconnues, que nous avons réduites en une seule probabilité «biotechnique»: les chances d'émergence de la vie, les chances d'émergence d'une vie intelligente et les chances de développement technique.
On peut supposer qu'une telle probabilité est faible et que les chances d'émergence d'une autre civilisation techniquement avancée sont donc faibles. Mais nos calculs ont montré que même si cette probabilité est extrêmement faible, les chances que nous ne soyons pas la première civilisation techniquement avancée sont assez élevées. Plus précisément: si la probabilité qu'une civilisation émerge sur une planète habitable est inférieure à un sur dix milliards de milliards, nous ne sommes pas les premiers.
Introduisons un peu de contexte pour mieux comprendre les chiffres. Dans les discussions précédentes sur l'équation de Drake, la probabilité que les civilisations forment une sur dix milliards était considérée comme très pessimiste. D'après nos calculs, même dans de telles conditions, mille milliards de civilisations auraient dû apparaître dans toute l'histoire de l'espace.
En d'autres termes, étant donné ce que nous savons aujourd'hui sur le nombre et la position orbitale des planètes dans la galaxie, le degré de pessimisme nécessaire pour douter de l'existence d'une civilisation extraterrestre avancée à un moment ou à un autre est contraire au bon sens.
La recherche d'une question à laquelle on peut répondre avec des données en main peut être une étape importante de la science. C'est exactement ce que nous avons fait dans notre travail. Quant à la question la plus importante - existe-t-il d'autres civilisations aujourd'hui - il faudra ici attendre un peu que les données pertinentes apparaissent. Mais nous ne devons pas sous-estimer les succès que nous avons obtenus en si peu de temps.
Adam Frank est professeur d'astrophysique à l'Université de Rochester, co-créateur du blog 13.7 Cosmos and Culture et auteur de About Time: Cosmology and Culture at the Twilight of the Big Bang.
