Le champ gravitationnel du soleil pourrait être utilisé comme une loupe géante pour observer les exoplanètes lointaines avec beaucoup plus de détails qu’il n’est actuellement possible, selon une nouvelle étude.
Dans l’étude, une équipe de chercheurs de l’Université de Stanford a proposé une technique d’étude des exoplanètes qui utilise lentille gravitationnelleun effet qui se produit autour des corps célestes massifs où le la gravité des objets est suffisamment solide pour plier l’espace-temps. Un objet vu à travers cette région courbée de l’espace-temps apparaît plus proche et plus grand, comme s’il était observé à travers une lentille grossissante. La combinaison de la puissance des télescopes spatiaux et de la lentille gravitationnelle pourrait améliorer la précision de l’imagerie des exoplanètesdes planètes qui orbitent autour d’autres étoiles, 1 000 fois, selon les chercheurs dans un rapport†
“Nous voulons prendre des photos de planètes en orbite autour d’autres étoiles qui soient aussi bonnes que les photos que nous pouvons faire de planètes dans notre propre système solaire“, a déclaré Bruce Macintosh, professeur de physique à l’École des sciences humaines de Stanford et directeur adjoint du Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology (KIPAC). “Avec cette technologie, nous espérons prendre une photo d’un planète à 100 années-lumière qui a le même impact que l’image de la Terre d’Apollo 8.”
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Jusqu’à présent, cependant, la technique décrite dans cette étude ne fonctionne qu’en théorie. Pour qu’un télescope puisse utiliser la lentille gravitationnelle avec le soleil, il devrait être placé 14 fois plus loin du Soleil que la planète naine Pluton, ont déclaré les scientifiques dans le communiqué. Aucun vaisseau spatial construit par l’homme ne s’est jamais aventuré aussi loin.
Puisque même les exoplanètes les plus proches sont des dizaines de Années lumière loin, il faudrait un télescope extrêmement grand pour les voir en détail sans lentille gravitationnelle. Les scientifiques estiment qu’un télescope devrait être 20 fois plus large que Terre pour voir ces mondes en détail, ont déclaré les chercheurs.
Avec la lentille gravitationnelle, l’équipe pense qu’elle serait capable de voir les structures de surface sur ces planètes avec des observatoires de la taille de Le télescope spatial Hubble†
“La lentille gravitationnelle solaire ouvre une toute nouvelle fenêtre d’observation”, a déclaré Alexander Madurowicz, doctorant au KIPAC et auteur principal de l’étude, dans le communiqué. “Cela permettra d’étudier la dynamique détaillée des atmosphères des planètes, ainsi que la distribution des nuages et des caractéristiques de surface, que nous n’avons aucun moyen d’étudier maintenant.”
Une fois qu’ils pourront voir des détails aussi infimes, les astronomes pourront facilement déterminer si la vie peut exister sur l’un de ces mondes lointains.
La méthode de lentille gravitationnelle décrite dans cette étude permettrait aux astronomes de reconstruire l’image de la surface d’une planète à partir d’une seule image prise en regardant directement le soleil, selon les chercheurs. Avec cette technique nouvellement décrite, la vue d’un télescope sur une exoplanète créerait un “anneau de lumière” dans la lentille gravitationnelle du soleil. Un algorithme spécial conçu par l’équipe de l’Université de Stanford pourrait alors déformer la lumière en “inversant la flexion de la lentille gravitationnelle, qui transforme l’anneau en une planète ronde”, ont déclaré les chercheurs dans le communiqué.
“En dépliant la lumière courbée par le soleil, une image peut être créée bien au-delà de celle d’un télescope ordinaire”, a déclaré Madurowicz. “Ainsi, le potentiel scientifique est un mystère inexploité car il ouvre cette nouvelle capacité d’observation qui n’existe pas encore.”
Le travail a été inspiré par un article antérieur de scientifiques du Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie. Cet article proposait un télescope spatial qui utiliserait des fusées pour balayer les rayons de lumière d’une planète afin de reconstruire une image claire. La technique, cependant, nécessiterait beaucoup de carburant et de temps, ont déclaré les chercheurs.
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