À la recherche de la vie extraterrestre

La mise en orbite du télescope spatial «James-Webb», dont la mission principale est la recherche de vie extraterrestre, sera effectuée le 30 mars 2021.

La mise en orbite du télescope spatial «James-Webb», dont la mission principale est la recherche de vie extraterrestre, sera effectuée le 30 mars 2021.

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En 5 secondes

Y a-t-il de la vie ailleurs dans l’Univers? Des chercheurs de l’UdeM travaillent matin et soir (surtout) à en établir la preuve. Grâce aux avancées technologiques, la réponse paraît à portée de main.

René Doyon

Crédit : Amélie Philibert

Les membres de l’Institut de recherche sur les exoplanètes (iREx) auront les yeux tournés vers l’espace au cours de  la prochaine année afin d’apercevoir les premiers signes de vie extraterrestre. «En fait, nous chercherons les conditions propices à la vie: une planète avec une atmosphère et de l’eau sous forme liquide», explique René Doyon, professeur à l’Université de Montréal et fondateur de l’iREx.

Depuis la découverte par une équipe suisse, en 1995, d’une première planète tournant autour d’une étoile autre que le Soleil, plusieurs milliers d’exoplanètes ont été décrites. En 2008, l’équipe de René Doyon s’illustrait en publiant la première photographie directe d’une planète située en dehors du système solaire. La prochaine étape consiste à trouver une planète viable.

Pour mettre au jour des traces de vie, il faut chercher des planètes dans la zone habitable autour d’une étoile, ni trop proche ni trop loin de celle-ci. «Ça pourrait être des planètes massives qu’on surnomme “super-Terre” en raison de leurs dimensions, de 2 à 10 fois plus grosses que la Terre, reprend M. Doyon. Ou encore une boule de roche recouverte d’un océan. Un objet semblable à Europe, l’une des lunes de Jupiter. Mais dans le cas d’Europe, l’eau est glacée en surface.»

L’autre élément essentiel à caractériser est l’atmosphère. Les chercheurs de l’iREx seront en bonne position pour sonder l’atmosphère des exoplanètes tempérées comme la nôtre. Il sera possible d’y déceler la vapeur d’eau et, avec un peu de chance, des traces de méthane et d’oxygène, les «signatures» de l’activité biologique.

Lancement de «James-Webb» reporté, SPIRou en action

Marie-Eve Naud

Crédit : Amélie Philibert

L’année 2018 aurait pu marquer l’histoire de l’astronomie par la mise en orbite du télescope spatial James-Webb, dont la mission principale sera la recherche de vie extraterrestre. Le télescope, auquel l’Université de Montréal a travaillé de près, permettra de multiplier nos connaissances à partir de sa position à 1,5 million de kilomètres de la Terre.

Malheureusement, le lancement prévu en octobre prochain sur une fusée Ariane a été reporté une première fois au 19 mars 2019, puis deux autres fois depuis. La date retenue, pour l’instant, est le 30 mars 2021.

René Doyon prend la chose avec philosophie. «Je travaille à ce projet depuis 17 ans. Alors, une année de plus ou de moins, je vous avoue que ça ne m’empêche pas de dormir. D’autant plus que ce report est justifié par des correctifs et réglages nécessaires. Il y a dans ce télescope des appareils de haute technologie.»

Par contre, un autre appareil de détection portant la marque de l’UdeM, un spectropolarimètre infrarouge (SPIRou), a relevé sa première lumière en 2018 au télescope Canada-France-Hawaii: «Le 24 avril 2018, vers 19 h 50, heure d’Hawaii, l’instrument a recueilli, pour la première fois, la lumière provenant d’une étoile. Au cours des quelques nuits suivantes, SPIRou a réuni une impressionnante collection de 440 spectres de 24 étoiles», résume Marie-Eve Naud, astronome responsable des communications à l’iREx.

Mme Naud précise que SPIRou a été conçu pour découvrir des planètes semblables à la Terre en orbite autour des étoiles les plus proches du Soleil. Mais les experts qui auront accès à cet appareil unique en son genre ne partiront pas au hasard à la recherche de systèmes planétaires. Un «grand relevé de planètes» a été établi pour scruter les environs de 100 étoiles naines rouges près du Soleil. Invisibles à l’œil nu, les naines rouges sont plus petites et moins brillantes que notre étoile, mais elles sont de loin les plus communes de l’Univers. Il pourrait y avoir des milliards de planètes autour de naines rouges dans la seule Voie lactée. Les chercheurs de l’Université de Montréal concentreront leurs recherches autour des étoiles situées à moins de 36 années-lumière de la Terre.

De 5 à 15 candidates

«Une équipe menée par l’étudiant au doctorat Ryan Cloutier s’attend à découvrir de 5 à 15 planètes de masse analogue à la Terre dans la zone tempérée de leur étoile, dont quelques-unes pourront être étudiées en détail grâce à la prochaine génération de grands télescopes au sol et au télescope spatial James-Webb bien sûr», reprend Marie-Eve Naud. SPIRou est installé sur l’un des meilleurs sites astronomiques du monde, le sommet du mont Mauna Kea, à Hawaii.

En plus de permettre la détection de planètes potentiellement habitables, SPIRou pourra déceler des champs magnétiques d’étoiles en formation et caractériser l’atmosphère de planètes qui passent devant leur étoile.

Fondé en 2015 à la faveur d’un don d’un million de dollars de la Fondation familiale Trottier, l’iREx regroupe une quarantaine de professeurs, de chercheurs, de stagiaires postdoctoraux et d’étudiants principalement de l’Université de Montréal et de l’Université McGill.

L’équipe a aussi noué de nombreuses collaborations nationales et internationales dans le cadre de ses différents projets. «Je croyais qu’il valait mieux nous unir que de nous faire compétition et je crois que cette proposition convenait aux différentes parties. En tout cas, aujourd’hui, l’Institut est en excellente santé et les travaux avancent bien», commente M. Doyon.

Impatient de pouvoir apporter une réponse à la question «Sommes-nous seuls dans l’Univers?» l’astrophysicien demeure réaliste. «D’ici une décennie, nous aurons réuni des preuves empiriques permettant d’affirmer qu’il y a d’autres formes de vie», promet-il. 

  • Le télescope Canada-France-Hawaii, situé au sommet du mont Mauna Kea, à Hawaii, abrite l’appareil de détection SPIRou.

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Comment détecter des traces de vie?

D’abord en découvrant des exoplanètes, ces corps célestes situés à l’extérieur de notre système solaire et où la vie est le plus susceptible d’exister.

Pour ce faire, l’astronome cherche à observer une variation de luminosité d’une étoile. Par exemple, une perte de luminosité de un demi pour cent peut signifier le passage d’une exoplanète devant cette étoile telle une éclipse.

Après avoir confirmé qu’il s’agit bien d’une planète, on détermine son diamètre, sa masse, la distance qui la sépare de son étoile et la température à sa surface. Si de l’eau pouvait s’y trouver sous forme liquide, cela pourrait favoriser l’existence d’une forme de vie primitive.

«On recherche aussi dans son atmosphère la présence d’oxygène, de méthane ou de gaz carbonique, car ces molécules sont associées, du moins sur Terre, à l’activité biologique, dit Mathieu Ouellet, directeur des opérations de l’Observatoire du Mont-Mégantic. Une autre façon de trouver de la vie consiste à cibler, sur une planète donnée, le spectre de la chlorophylle: si on en détecte, cela pourrait signifier qu’il y a de la photosynthèse!»