Par une nuit claire, et lorsque la pollution lumineuse n'est pas un facteur sérieux, regarder le ciel est une expérience à couper le souffle. Dans de telles occasions, il est facile d'être époustouflé par le grand nombre d'étoiles. Mais bien sûr, ce que nous pouvons voir une nuit donnée n'est qu'une fraction du nombre d'étoiles qui existent réellement dans notre galaxie.
Ce qui est encore plus étonnant, c'est la notion que la majorité de ces étoiles ont leur propre système de planètes. Depuis quelque temps, les astronomes pensent que c'est le cas et les recherches en cours semblent le confirmer. Et cela soulève naturellement la question, combien de planètes sont là-bas? Rien que dans notre galaxie, il doit y avoir des milliards!
Nombre de planètes par étoile:
Pour vraiment répondre à cette question, nous devons calculer certains chiffres et tenir compte de certaines hypothèses. Premièrement, malgré la découverte de milliers de planètes extra-solaires, le système solaire est toujours le seul que nous ayons étudié en profondeur. Il se pourrait donc que le nôtre possède plus de systèmes stellaires que les autres, ou que notre Soleil ait une fraction des planètes que les autres étoiles possèdent.
Supposons donc que les huit planètes qui existent dans notre système solaire (sans tenir compte des planètes naines, des centaures, des KBO et d'autres corps plus gros) représentent une moyenne. La prochaine étape sera de multiplier ce nombre par le nombre d'étoiles qui existent dans la Voie lactée.
Nombre d'étoiles:
Pour être clair, le nombre réel d'étoiles dans la Voie lactée est sujet à controverse. Essentiellement, les astronomes sont obligés de faire des estimations car nous ne pouvons pas voir la Voie lactée de l'extérieur. Et étant donné que la Voie lactée a la forme d'un disque spiral barré, il nous est difficile de voir d'un côté à l'autre - grâce aux interférences lumineuses de ses nombreuses étoiles.
En conséquence, les estimations du nombre d’étoiles se résument aux calculs de la masse de notre galaxie, et les estimations de la proportion de cette masse constituée d’étoiles. Sur la base de ces calculs, les scientifiques estiment que la Voie lactée contient entre 100 et 400 milliards d'étoiles (bien que certains pensent qu'il pourrait y en avoir jusqu'à mille milliards).
En faisant le calcul, nous pouvons alors dire que la galaxie de la Voie lactée compte - en moyenne - entre 800 milliards et 3,2 billions de planètes, certaines estimations estimant ce nombre à 8 000 milliards! Cependant, afin de déterminer combien d'entre eux sont habitables, nous devons considérer le nombre d'exoplanètes découvertes jusqu'à présent pour une analyse d'échantillons.
Exoplanètes habitables:
Au 13 octobre 2016, les astronomes ont confirmé la présence de 3 397 exoplanètes parmi une liste de 4 696 candidats potentiels (découverts entre 2009 et 2015). Certaines de ces planètes ont été observées directement, dans un processus appelé imagerie directe. Cependant, la grande majorité a été détectée indirectement en utilisant la vitesse radiale ou la méthode de transit.
Dans le cas des premiers, l'existence de planètes est déduite en fonction de l'influence gravitationnelle qu'elles ont sur leur étoile parente. Essentiellement, les astronomes mesurent combien l'étoile se déplace d'avant en arrière pour déterminer si elle possède un système de planètes et à quel point elles sont massives. Dans le cas de la méthode de transit, les planètes sont détectées lorsqu'elles passent directement devant leur étoile, ce qui la fait s'assombrir. Ici, la taille et la masse sont estimées en fonction du niveau de gradation.
Au cours de sa mission, la mission Kepler a observé environ 150 000 étoiles, qui au cours de sa mission initiale de quatre ans consistaient principalement en étoiles de classe M. Aussi connues sous le nom de naines rouges, ces étoiles de faible masse et de faible luminosité sont plus difficiles à observer que notre propre Soleil.
Depuis lors, Kepler est entré dans une nouvelle phase, également connue sous le nom de mission K2. Au cours de cette phase, qui a commencé en novembre 2013, Kepler a déplacé son attention pour observer davantage les étoiles de classe K et G - qui sont presque aussi brillantes et chaudes que notre Soleil.
Selon une étude récente du NASA Ames Research Center, Kepler a découvert qu'environ 24% des étoiles de classe M peuvent héberger des planètes de la taille de la Terre potentiellement habitables (c'est-à-dire celles qui sont plus petites que 1,6 fois le rayon de la Terre). Sur la base du nombre d'étoiles de classe M dans la galaxie, cela représente à lui seul environ 10 milliards de mondes potentiellement habitables, semblables à la Terre.
Pendant ce temps, les analyses de la phase K2 suggèrent qu'environ un quart des plus grandes étoiles étudiées peuvent également avoir une planète de la taille de la Terre en orbite dans leurs zones habitables. Ensemble, les étoiles observées par Kepler représentent environ 70% de celles trouvées dans la Voie lactée. On peut donc estimer qu'il existe littéralement des dizaines de milliards de planètes potentiellement habitables dans notre seule galaxie.
Au cours des prochaines années, de nouvelles missions seront lancées, comme le James Webb Space Telescope (JWST) et le Transitting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Ces missions pourront détecter des planètes plus petites en orbite autour d'étoiles plus faibles, et peut-être même déterminer s'il y a de la vie sur l'une d'entre elles.
Une fois ces nouvelles missions lancées, nous aurons de meilleures estimations de la taille et du nombre de planètes en orbite autour d'une étoile typique, et nous serons en mesure de fournir de meilleures estimations de la plupart des planètes présentes dans la galaxie. Mais jusque-là, les chiffres sont toujours encourageants, car ils indiquent que les chances pour l'intelligence extraterrestre sont élevées!
Nous avons écrit de nombreux articles sur les galaxies pour Space Magazine. Voici combien d'étoiles y a-t-il dans la Voie lactée?, Combien de planètes y a-t-il dans le système solaire?, Que sont les planètes extra-solaires?, Planètes abondantes autour d'étoiles naines rouges abondantes, Study Says, Life After Kepler: Prochaines missions d'exoplanètes.
Si vous souhaitez plus d'informations sur les galaxies, consultez les communiqués de presse de Hubblesite sur les galaxies et la page scientifique de la NASA sur les galaxies.
Nous avons également enregistré un épisode d'Astronomy Cast about galaxies - Episode 97: Galaxies.
Sources:
- Wikipedia - La galaxie de la voie lactée
- Exoplanète de la NASA AArchive
- NASA - The Milky Ways 100 milliards de planètes
- NASA - Combien d'étoiles dans la voie lactée
- HubbleSite - La Voie lactée contient au moins 100 milliards de planètes selon un sondage
