Bon, je ne vais pas me pencher tout de suite sur les trous noirs, mais je vais vous parler de la recherche des exoplanètes, et où les chercheurs en sont actuellement.
Actuellement, on a trouvé des planètes dont la plus petite fait 4,5 masses terrestres. C'est donc une planète solide, dont le diamètre fait entre 1,5 et 2 fois celui de la Terre (flemme de refaire le calcul). De plus, elle est située dans la zone habitable de son étoile, c'est-à-dire là où, si les conditions de pression sont réunies, l'eau liquide peut exister à la surface d'une planète.
Voici un schéma explicatif sur la zone habitable. Cette zone dépend donc de la taille (et de la température) de l'étoile. Plus l'étoile est petite, et plus la zone est près de l'étoile... et donc plus c'est facile de la trouver ! C'est donc autour d'une petite étoile rouge qu'on a trouvé cette planète de 4,5 masses terrestres.
Il existe 3 méthodes de détection des exoplanètes :
1) spectrométrie
2) méthode des transits
3) méthode des lentilles gravitationnelles
1) Spectrométrie
Il est facile de réaliser le spectre d'une étoile, avec un spectrographe placé à la sortie d'un télescope. On peut ainsi analyser les composantes de cette étoile (les proportions d'hydrogène, d'hélium et des autres atomes comme carbone, oxygène...)
Autre point important d'un spectre d'étoile : il est possible d'analyser la vitesse d'éloignement (ou de rapprochement) par rapport à nous. En effet, le spectre de l'hydrogène (ou de quelque atome que ce soit) a des raies situées strictement aux mêmes longueurs d'ondes pour une vitesse nulle, mais lorsque l'objet est en mouvement, ces raies se déplacent à cause de l'effet doppler (comme les sirènes d'ambulance).
Et c'est là qu'intervient donc l'utilité de la spectrométrie dans la recherche des exoplanètes. En effet, lorsqu'une planète tourne autour d'une étoile, on a en réalité un faible déplacement de l'étoile (quelques mètres par seconde seulement !) puisque l'étoile et la planète tournent en réalité autour du barycentre commun.
On arrive donc à détecter des déplacements de l'ordre de 1 m/s... Pas mal, quand on pense que ces étoiles sont situées à au moins 20 ou 30 années-lumière de nous !!!
On obtient alors une courbe de ce genre-là :
(C'est la courbe de vitesse radiale d'une étoile lorsqu'on ne connaissait qu'une planète. Actuellement on sait qu'il y en a au moins 3. C'est pour ça que la courbe n'est pas aussi bien ajustée avec les points de mesure).
J'ai effectué un stage de 5 mois à l'observatoire de Genève il y a un an, dans ce domaine. C'est la méthode qu'ils emploient là-bas. La première exoplanète a d'ailleurs été trouvée là-bas en 1995.
2) Méthode des transits
Un transit, c'est quand un objet passe devait une étoile (pas forcément une planète donc). Or il n'es pas évident qu'une planète passe devant son étoile. Pour cela, il faut qu'il y ait un alignement parfait "étoile planète Terre".
Lorsque c'est le cas, on peut observer une très légère baisse de luminosité de l'étoile. (Une petite surface est occultée.) Et cette petite différence est mesurable.
C'est par cette méthode que j'ai trouvé une planète, et que j'en confirme d'autres actuellement. C'est cette méthode qui a donc été choisie sur Paris. On ne peut pas tout faire dans un même labo !
3) Méthode des lentilles gravitationnelles
Ce schéma résume très bien le phénomène, mis à part qu'il traite ici d'une naine brune, soit une étoile ratée.
D'ailleurs, ce phénomène est le même en ce qui concerne les galaxies, mais donc pour des objets bien plus lointains.
Il faut donc une étoile un peu loin, une planète plus proche (et son étoile autour de laquelle elle tourne bien sûr). La planète passe exactement entre la Terre et l'étoile lointaine, ce qui crée un phénomène de lentille gravitationnelle : une sorte d'effet loupe.
Il y a cependant un gros inconvénient à cette méthode : une fois que la planète est passée et qu'on l'a détectée... impossible de la voir une seconde fois. Il faudrait pour cela un nouveau parfait alignement avec une autre étoile lointaine !
Cette méthode n'est donc pas très "scientifique" pour l'étude des caractéristiques de ces planètes (durée de l'orbite, masse...)
Bon c'est pas tout ça... Mais ça fait déjà un groooos message ! J'espère que cela répond en tout cas à vos questions sur les détections d'exoplanètes !