La NASA détaille comment LISA détectera des exoplanètes grâce aux ondes gravitationnelles
La NASA dévoile comment l'observatoire spatial LISA, en développement, pourra détecter des exoplanètes en analysant les ondes gravitationnelles émises par des systèmes binaires de naines blanches. Deux études publiées dans The Astrophysical Journal détaillent cette méthode innovante et les possibilités de confirmation avec le télescope James Webb.
La NASA a présenté de nouvelles recherches montrant comment la mission LISA (Laser Interferometer Space Antenna), actuellement en développement, pourra détecter des exoplanètes grâce à l’analyse des ondes gravitationnelles. Ces ondes, qui sont de minuscules ondulations dans l’espace-temps causées par des masses en orbite, pourraient révéler une population unique de mondes extrasolaires dans notre galaxie.
Selon Casey McGrath, chercheur postdoctoral à l’Université du Maryland et au Goddard Space Flight Center de la NASA, les sources les plus courantes pour LISA seront des systèmes binaires composés de naines blanches en orbite rapprochée. Si une exoplanète orbite également dans un tel système, sa présence modifie le signal des ondes gravitationnelles de manière détectable.
Deux articles publiés dans The Astrophysical Journal détaillent ces découvertes. Le premier, écrit par McGrath seul, analyse la méthode de détection et identifie les masses planétaires et périodes orbitales optimales pour cette technique. Le second, coécrit avec d’autres chercheurs, explore comment ces exoplanètes pourraient être confirmées par le télescope spatial James Webb de la NASA.
La possibilité de détecter des exoplanètes autour de systèmes de naines blanches via LISA avait été proposée en 2008 par l’astronome japonais Naoki Seto. La mission LISA, dirigée par l’Agence spatiale européenne (ESA) et prévue pour un lancement au milieu des années 2030, bénéficie de la contribution de la NASA en matériel et support scientifique.
La méthode de détection par LISA est comparable à la technique du déplacement radial utilisée en astronomie optique, qui détecte les oscillations dans le spectre lumineux d’une étoile provoquées par la gravité d’une planète en orbite. Ici, c’est le signal des ondes gravitationnelles émises par les naines blanches qui subit une modulation similaire, révélant la présence d’une planète.
Scott Noble, astrophysicien théoricien à la NASA Goddard et co-auteur de l’étude sur la confirmation, explique que les doubles naines blanches émettent des ondes gravitationnelles à une fréquence quasi continue, et que la présence d’une planète induit une variation détectable de ce signal.
Cette avancée ouvre une nouvelle voie pour la recherche d’exoplanètes, notamment dans des environnements extrêmes et à des distances allant jusqu’à plusieurs milliers d’années-lumière, ce qui dépasse les capacités des méthodes traditionnelles basées sur la lumière.
