La détection de l’émission de 55 Cancri e

Dans le cas présent, la planète est tellement proche de son étoile qu’il est impossible d’en obtenir une image avec les technologies actuelles. En effet, sa lumière est noyée par celle de son étoile. Néanmoins, le fait qu’elle soit cachée par son étoile une fois par orbite, rend possible la détection indirecte de son émission lumineuse, par la mesure précise du flux combiné de l’étoile et de la planète (photométrie). En effet, en suivant l’évolution photométrique du système, on peut en théorie mesurer une baisse du flux enregistré par le détecteur lorsque la planète est cachée par l’étoile, c’est-à-dire lorsque son émission est occultée. Cette baisse de flux correspond à la contribution de la planète, et sa détection donne donc accès à la mesure de l’émission lumineuse de la planète.



« Le contraste attendu entre la planète et l’étoile est minuscule dans le spectre visible, de l’ordre de 1 millionième, ce qui est indétectable par nos instruments actuels. C’est pourquoi nous avons effectué notre mesure dans l’infrarouge, là où le contraste est nettement plus favorable, de l’ordre du centième de %. Plus concrètement, nous avons effectué notre mesure à 4,5 microns (la lumière visible par l’œil humain couvrant la gamme de 0,4 à 0,7 micron, Ndlr). A cette longueur d’onde, l’émission de la planète est dominée par son émission thermique propre et non par la lumière stellaire qu’elle réfléchit.»

Cette mesure reste une prouesse de précision exceptionnelle, qui aura nécessité l’observation de quatre occultations de la planète par le télescope spatial infrarouge le plus performant. La faiblesse du signal détecté illustre bien qu’une telle mesure serait pour le moment inobservable sur une autre planète de petite taille ne présentant pas des conditions aussi favorables que celles rencontrées dans le cas présent. « Imaginez qu’on doive mesurer la variation d’un flux sur une planète plus petite et plus froide, relativise l’astrophysicien, là où une planète chaude n’influence le flux global que d’1/10 000ème. Par exemple, pour une soeur jumelle de la Terre, le signal attendu serait 10 mille fois plus faible, au moins…»