Les techniques de détection indirecte

Exoplanètes–Lestechniquesdedétec6onindirecte
Exoplanets–Indirectdetec2ontechniques
Techniquedesvitessesradiales/RadialVelocitymethod
Des spectrographes tels qu’ELODIE ou SOPHIE mesurent la vitesse des étoiles dans la direc>on de
l’observateuràunmomentdonné.Siuneexoplanètegraviteautourd’uneétoile,lavitessedecelle-ci
vaoscilleraucoursdutempsavecunepériodeégaleàcelledelarévolu>ondel’objet.Lamesurede
vitesseradialeestbasésurl’effetDoppler-Fizeauquirelielavitessed’unastreaudécalageenlongueur
d’ondedesonspectre.CeKemesurepermetd’accéderàlamasseminimaled’uneplanète,sondemigrand axe et son excentricité. Les meilleures instruments au monde, incluant SOPHIE, permeKent de
mesurerlesvaria>onsdevitessedesétoilesavecuneprécisiondeseulementquelqueskm/h.
SpectrographssuchELODIEorSOPHIEmeasurethespeedofstarsinthedirec:onoftheobserveratagiven:me.Ifa
planetorbitsastar,thespeedoscillatesin:mewithaperiodequaltotherevolu:onperiodoftheobject.Theradial
velocitymeasurementisbasedontheDoppler-FizeaueffectwhichconnectsthespeedofabodytoshiIinwavelength
ofitsspectrum.Thismeasurementpermitstoderivetheminimummassofaplanet,itssemi-majoraxisandits
eccentricity.Thebestinstrumentsintheworld,includingSOPHIE,areabletomeasurechangesinstarvelocitywithan
precisionofonlyafewkm/h.
Techniquedel’astrométrie/Astrometrymethod
L’astrométrieconsisteàmesurersurlefondduciellaposi>onapparentedesétoilespourmeKreen
évidenceleurdéplacementautourducentredemassedusystèmeétoile–exoplanète.L’astrométrie
aétéhistoriquementlapremièreméthodeu>liséepourrechercherdesplanètesmaiselleafaitface
à des difficultés compte tenus des infimes déplacements angulaires à mesurer. Le satellite GAIA
mesureprécisément(10microseconded’arc)laposi>ondemilliardsd’étoilesdanslaGalaxieetva
permeKreladétec>ond’ungrandnombred’exoplanètesgéantesgazeuses.
The astrometry consists to measure the apparent posi:on of the stars on the sky background to highlight their
movementaroundthecenterofmassofthestar–exoplanetsystem.Theastrometryhasbeenhistoricallythefirst
methodusedtosearchforplanetsbuthasfaceddifficul:esgiventhe:nyangulardisplacementtobemeasured.The
GAIAsatelliteaccuratelymeasures(10microarcsecond)theposi:onofbillionsofstarsintheGalaxyandwillallow
thedetec:onofalargenumberofgas-giantexoplanets.
Techniquedechronométrage/2mingmethod
Le chronométrage des étoiles pulsantes est une autre technique indirecte
pour déceler la présence d’un compagnon planétaire. L’accéléra>on et la
décéléra>on périodique des pulses met en évidence les déplacements de
l’étoile autour du centre de masse étoile-planète. CeKe technique a permis
dès1992ladétec>ondeplanètesautourd’unpulsar(résidud’étoilemorteen
rota>onrapide).
The :ming of pulsa:ng stars is another indirect technique to detect the presence of a
planetarycompanion.Theaccelera:onanddecelera:onoftheperiodicpulsesrevealthe
movementsofthestararoundthecenterofmassofthesystem.ThistechniquepermiVed
in1992thedetec:onofplanetsorbi:ngapulsar(afastrota:ngstarresidual).
Techniquedemicrolen6lle/microlensingmethod
La méthode dite de microlen>lle gravita>onnelle consiste à observer la
lumièred’uneétoilelointaineamplifiéeetdéviéeparlepassagesurlaligne
deviséed’unastremassif.Ladistorsionetamplifica>ondelalumièreestdue
au champ gravita>onnel de l’objet len>lle, une des conséquence de la
rela>vité générale. Si l’astre massif, généralement une étoile de type naine
rouge,estaccompagnéd’uneexoplanète,l’amplifica>onlumineusemontrera
unesignatureetdistorsionspécifique.
Themethodcalledgravita:onalmicrolensingconsiststoobservethelightfromadistant
staramplifiedanddeflectedbythepassageofamassivebodyonthelineofsight.The
distor:onandamplifica:onoflightisduetothegravita:onalfieldofthelensingobject,
asaconsequenceofgeneralrela:vity.Ifthemassivebody,typicallyareddwarftypestar,
is accompanied by an exoplanet, the light amplifica:on shows a specific signature and
distor:on.