Vous ne pouvez pas voir les planètes elles-mêmes, mais vous pouvez tout à fait voir leurs soleils. Pointer un télescope vers une étoile dont vous savez qu'elle abrite d'autres mondes est un petit plaisir tranquille que rien d'autre dans l'observation n'égale tout à fait.
Hôtes brillantes — à l'œil nu ou aux jumelles
- Pollux (Beta Geminorum) — mag 1,1, Gémeaux. Une géante orange facilement visible à l'œil nu. Pollux b est une planète de classe jovienne sur une orbite de 1,6 an, découverte par vitesse radiale en 2006.
- Tau Ceti — mag 3,5, Baleine. L'étoile simple de type solaire la plus proche, à seulement 11,9 années-lumière. Plusieurs candidates super-Terre ont été signalées, deux d'entre elles potentiellement dans la zone habitable. Un classique de longue date de la science-fiction pour de bonnes raisons.
- Epsilon Eridani (Ran) — mag 3,7, Éridan. Une jeune naine de type K à 10,5 années-lumière avec une planète connue de masse jovienne et au moins deux ceintures de débris — un système qui ressemble probablement à notre propre système solaire dans sa jeunesse.
- Upsilon Andromedae (Titawin) — mag 4,1, Andromède. En 1999, elle est devenue la première étoile de type solaire confirmée héberger plusieurs planètes. Au moins quatre sont aujourd'hui connues.
- 51 Pegasi (Helvetios) — mag 5,5, Pégase. Le nom phare de l'histoire des exoplanètes — la première étoile ordinaire jamais confirmée héberger une planète (1995). Visible à l'œil nu sous un ciel sombre et une cible confortable aux jumelles depuis n'importe où.
Hôtes faibles — les cibles télescopiques des naines rouges
La plupart des planètes de la galaxie orbitent autour de naines M — des étoiles rouges petites, froides et abondantes. Individuellement, elles sont faibles, mais les plus proches sont à portée de tout télescope décent.
Proxima Centauri — mag 11,0, Centaure
L'hôte d'exoplanète connue la plus proche, point final. Une naine rouge à 4,24 années-lumière, gravitationnellement liée à la brillante paire Alpha Centauri AB. Proxima b (2016) est d'environ une masse terrestre et orbite dans la zone habitable ; une seconde planète, Proxima c, a été ajoutée en 2019. Alpha Cen A et B elles-mêmes ont une longue histoire de revendications de planètes, incluant Alpha Cen Bb (annoncée en 2012, rétractée en 2015) et une candidate non confirmée dans l'infrarouge moyen au JWST autour d'Alpha Cen A (2021) — mais aucun monde confirmé pour l'instant. Une cible exigeante depuis le nord de l'Europe (déclinaison −62°) mais à voir absolument depuis les latitudes méridionales.
Gliese 581 — mag 10,6, Balance
Un système proche de naine M devenu célèbre dans les années 2000 comme premier endroit où des super-Terres en zone habitable furent revendiquées. Plusieurs de ses planètes sont confirmées ; d'autres restent débattues. Un système historiquement important.
Gliese 876 — mag 10,3, Verseau
Un système à quatre planètes autour d'une naine M — le premier système multi-planétaire trouvé autour d'une naine rouge, et le premier à montrer une preuve claire de résonance orbitale entre ses planètes géantes.
Au-delà de la portée amateur
De nombreuses autres hôtes — y compris les cibles de Kepler et de TRAPPIST-1 — se trouvent en dessous de la limite de magnitude de la plupart des télescopes amateurs. Le catalogue à /exoplanets liste chaque planète confirmée aux côtés de son étoile hôte.
Comment nous les trouvons
Une planète est des millions ou des milliards de fois plus faible que son étoile et se trouve noyée dans son éclat. Cinq techniques ont produit la quasi-totalité des détections confirmées.
Vitesse radiale (vacillement Doppler)
Une planète et son étoile orbitent toutes deux autour de leur centre de masse commun. Lorsque l'étoile se déplace vers nous, sa lumière est légèrement décalée vers le bleu ; lorsqu'elle s'éloigne, légèrement vers le rouge. Des spectrographes à haute résolution peuvent mesurer ces décalages jusqu'à ~1 m/s — une vitesse de marche. C'est ainsi que 51 Pegasi b a été découverte et que Proxima b a été confirmée. Optimal pour les planètes massives et proches.
Transit
Si l'orbite d'une planète est vue par la tranche depuis notre point de vue, elle passe devant son étoile une fois par orbite, bloquant une infime fraction de la lumière — typiquement de 0,01 % à 1 %. Des baisses répétées et périodiques trahissent une planète. C'est la méthode reine pour Kepler et TESS, et elle représente la majorité de toutes les exoplanètes connues. La géométrie doit coopérer, donc les transits ne saisissent qu'une petite fraction des planètes existantes, mais celles qu'ils saisissent sont extrêmement bien caractérisées : nous obtenons le rayon de la planète, et les mesures de vitesse radiale de suivi donnent la masse et donc la densité.
Imagerie directe
La méthode la plus difficile — photographier littéralement la planète. Elle exige une planète jeune, brillante, auto-lumineuse, loin de son étoile, plus une optique héroïque (coronographes, optique adaptative, écrans stellaires) pour supprimer l'éclat de l'hôte. Le succès classique est le système à quatre planètes autour de HR 8799, où les quatre géantes ont été résolues et suivies le long de leurs orbites. Beta Pictoris b est une autre référence. La méthode produit aussi des récits avertisseurs : la célèbre « image » Hubble de Fomalhaut b (2008) s'est avérée plus tard, par Gáspár & Rieke (2020), être un nuage de poussière en expansion issu d'une collision de planétésimaux, pas une planète du tout. L'imagerie directe nous donne des spectres de l'atmosphère même de la planète, qui sont autrement extrêmement difficiles à obtenir.
Microlentille gravitationnelle
Lorsqu'une étoile passe précisément devant une autre, sa gravité courbe et amplifie la lumière de l'étoile d'arrière-plan. Une planète autour de l'étoile de premier plan ajoute un bref pic secondaire à cette amplification. La microlentille est sensible aux planètes à grandes distances orbitales et même aux planètes errantes flottant librement sans étoile hôte du tout — une population estimée rivaliser avec le compte d'étoiles.
Astrométrie & chronométrage de pulsar
L'astrométrie mesure le minuscule vacillement latéral d'une étoile contre le ciel — la mission Gaia de l'ESA devrait livrer des milliers de détections par cette voie. Le chronométrage de pulsar surveille la cadence du faisceau radio d'un pulsar pour déceler des retards induits par l'orbite ; c'est exquisément précis mais ne fonctionne que pour la rare poignée d'étoiles qui sont des pulsars.