« Je pourrais être le premier à découvrir la vie en dehors de la Terre »

« Je pourrais être le premier à découvrir la vie en dehors de la Terre »
« Je pourrais être le premier à découvrir la vie en dehors de la Terre »
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L’un des invités vedettes de Puerto de Ideas Antofagasta, qui a débuté jeudi et se poursuivra jusqu’à dimanche, est Itziar de Gregorio, astronome espagnol, chef du bureau scientifique de l’Observatoire européen austral.

Gregorio sera à la conférence ce samedi « L’odyssée fascinante à la recherche des exoplanètes »à 12h00 dans la salle Eloísa Díaz du Sitio Cero.

L’existence d’autres mondes et la possibilité de vie sur d’autres planètes restent l’un des plus grands mystères de l’histoire de l’humanité. Il y a près de trente ans, la première planète était découverte autour d’une étoile autre que notre Soleil. Depuis, les scientifiques du monde entier ont déployé des efforts titanesques pour caractériser les milliers d’exoplanètes détectées jusqu’à présent. Cette avancée a été possible grâce au développement technologique de télescopes de pointe, dont beaucoup sont situés au Chili.

Cette conférence est un voyage à travers d’autres mondes pour explorer les théories scientifiques actuelles sur la formation planétaire et les environnements possibles susceptibles de soutenir la vie. Il abordera également ce qu’offrira la prochaine génération de télescopes géants, comme l’Extremely Large Telescope (ELT) de l’Observatoire européen austral (ESO), et le projet de modernisation du télescope Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), pour nous rapproche de plus en plus de la réponse à savoir si nous sommes seuls dans l’univers.

Itziar de Gregorio

Trajectoire

De Gregorio dirige le bureau scientifique de l’Observatoire européen austral (ESO) au Chili depuis 2018. Auparavant, elle dirigeait le groupe de gestion du programme de l’observatoire ALMA. Il a complété son doctorat à l’Institut national de technologie aérospatiale en Espagne, où il a utilisé les antennes de la NASA pour effectuer des observations dans le domaine de la radioastronomie et étudier la formation des étoiles.

En 2006, elle a rejoint l’ESO ALMA Fellow avec des fonctions au télescope APEX, au site de test d’Atacama à Socorro, au Nouveau-Mexique, et au centre de soutien aux opérations ALMA près de San Pedro de Atacama. En 2010, elle est devenue la première femme astronome du groupe des opérations scientifiques d’ALMA. Ses principales activités de recherche portent sur la formation des étoiles et des planètes.

En tant que responsable du Bureau scientifique de l’ESO, sa tâche a consisté à “promouvoir un environnement scientifique stimulant afin que les astronomes de l’ESO puissent réaliser des recherches scientifiques de pointe tout en soutenant la construction et l’exploitation des grands observatoires de l’ESO”.

« La vérité est que cela a été tout un défi et un grand effort d’équipe. Chaque jour, j’interagis avec des scientifiques expérimentés et de jeunes astronomes qui respirent l’excellence, et c’est très inspirant.

Elle est responsable des programmes scientifiques de l’ESO Chili et de l’équipe de doctorants et de boursiers postdoctoraux (ESO Fellows).

« Depuis le bureau scientifique, nous gérons les programmes de visiteurs scientifiques, les conférences internationales de l’ESO ainsi que les activités scientifiques de l’Organisation au Chili. De plus, je dirige la Faculté, composée de l’équipe de scientifiques la plus expérimentée.

Jalons de l’ESO

De Gregorio souligne que l’ESO a franchi plusieurs étapes. Les observations effectuées avec les télescopes de l’ESO ont permis de nombreux progrès et, au fil des années, ont été à l’origine de certaines découvertes fondamentales dans cette science, dit-il.

Par exemple, dans le domaine de exoplanètes Il a été possible d’obtenir pour la première fois l’image d’une planète extérieure au système solaire tournant autour de son étoile. Cela a été réalisé en utilisant le VLT de l’ESO à l’Observatoire de Paranal en 2004, situé dans la région d’Antofagasta.

D’autres jalons se situent dans le domaine de trous noirs. On a longtemps soupçonné qu’un trou noir se cachait au cœur de la Voie lactée, notre galaxie, mais cela n’a pas pu être prouvé. Après plus de 15 ans d’observations avec plusieurs télescopes, y compris les télescopes des observatoires de La Silla et Paranal de l’ESO, il a été possible de distinguer individuellement les étoiles au centre de la Voie Lactée et, plus encore, de déterminer leur mouvement, ce qui a été influencé par un immense champ gravitationnel.

La conclusion était que cette énorme force provenait d’un immense trou noir supermassif, que nous ne pouvons pas voir, mais qui a une masse près de trois millions de fois supérieure à celle de notre Soleil.

Une autre enquête emblématique a été réalisée grâce à la collaboration internationale EHT, à laquelle ont participé les radiotélescopes ALMA et APEX, également situés dans la région d’Antofagasta. L’EHT rassemble des télescopes du monde entier pour former un télescope virtuel de la taille de la Terre. Grâce à ce télescope virtuel, il a été pris la première image d’un trou noirune photographie devenue une sorte d’icône de l’astronomie contemporaine.

« Concernant ce que nous attendons de l’ELT, je peux vous dire que lorsque nous avons construit ALMA, nous connaissions les spécifications scientifiques que nous devions atteindre, mais nous n’étions pas préparés à voir la science transformatrice qu’elle réalise. Nous sommes impatients de connaître quelles seront les découvertes et les nouvelles limites que l’ELT nous imposera », commente-t-il.

La star d’ESO

La star de l’ESO est sans aucun doute l’Extremely Large Telescope (ELT). Mais à quoi ressemble-t-il et quelles sont ses fonctions ?

« Depuis 2005, l’ESO travaille au développement d’un télescope optique/infrarouge extrêmement grand. Après un long développement, l’ESO est en pleine construction de l’Extremely Large Telescope, ou ELT pour son acronyme en anglais », explique l’astronome.

Il ajoute que l’ELT de l’ESO sera doté d’un miroir principal mesurant 39 mètres de diamètre et sera le plus grand télescope à lumière visible et infrarouge au monde. En plus de sa taille sans précédent, dit-il, l’ELT disposera d’instruments de pointe, conçus pour étudier différents domaines scientifiques.

“Ces avancées peuvent conduire à un changement de paradigme dans la façon dont nous percevons l’univers, à l’instar de ce qui s’est produit avec le télescope de Galilée il y a 400 ans”, souligne-t-il.

Parallèlement à cela, l’ELT « relèvera certains des plus grands défis de notre époque. Grâce à l’ELT, des planètes semblables à la Terre peuvent être localisées autour d’autres étoiles et il pourrait s’agir du premier télescope permettant de découvrir des preuves de vie en dehors de notre système solaire.

« Il sera également possible d’étudier les confins du cosmos, ce qui nous permettra de comprendre les propriétés des galaxies les plus anciennes et la nature de l’énergie noire et de la matière. De plus, grâce aux capacités de l’ELT, la communauté astronomique se prépare à l’inattendu, c’est-à-dire à des découvertes qui ouvriront de nouveaux domaines et, bien sûr, de nouvelles questions sur le cosmos. »

Autres terres

Il existe actuellement plusieurs théories scientifiques sur la formation des planètes et les environnements possibles propices à la vie.

« Les planètes se forment au sein de disques de gaz et de poussière autour des jeunes étoiles, également appelés disques protoplanétaires. La théorie la plus acceptée sur la formation des planètes émet l’hypothèse que de minuscules grains de poussière de ce disque entrent en collision, se collent les uns aux autres et commencent à croître, formant de petites roches avec suffisamment de masse pour continuer à attirer gravitationnellement plus de solides, jusqu’à former le noyau solide d’une planète. planète. Si elles sont suffisamment massives, de grandes quantités de gaz peuvent être attirées, formant des géantes gazeuses », explique-t-il.

Cependant, « cette théorie n’est pas parfaite et nécessite des temps trop longs pour former des planètes géantes. Il existe une autre théorie qui peut expliquer la formation de ce type de planètes en des temps plus courts. Il s’agit de la théorie des instabilités gravitationnelles, selon laquelle un disque protoplanétaire suffisamment massif peut se fragmenter en petits noyaux qui s’effondrent et forment rapidement une planète géante. Cependant, cette théorie ne peut pas expliquer l’abondance d’éléments lourds sur les planètes géantes gazeuses.

Pour former des planètes comme la Terre, « et bien sûr, la vie telle que nous la connaissons, la présence d’eau liquide comme solvant est nécessaire. “Dans les systèmes planétaires, il existe deux environnements fondamentaux dans lesquels l’eau se trouve à l’état liquide.”

« L’une concerne les zones habitables, des régions ni trop proches ni trop éloignées de l’étoile du système planétaire, pour que l’eau ne s’évapore pas et ne gèle pas. La deuxième zone serait constituée des lunes entourant les planètes géantes gazeuses, avec des océans gelés à la surface et de l’eau liquide dans les couches plus profondes.

Dans le système solaire, cela signifie la zone où se trouvent la Terre et Mars, ainsi que les lunes glacées autour de Jupiter et de Saturne, comme Europe, Ganymède, Callisto ou Encelade.

faune planétaire

Lorsqu’on lui demande quelles sont les “principales” exoplanètes découvertes jusqu’à présent, et pourquoi, l’astronome révèle que les scientifiques ont découvert “une faune planétaire assez intéressante, avec certaines planètes similaires à celles que nous trouvons dans notre système solaire et d’autres très différentes”. .

« Environ les deux tiers des exoplanètes détectées appartiennent à des planètes de type Neptune, appelées mini-Neptunes et super-Terres. “Les super-Terres sont des planètes rocheuses pesant jusqu’à deux fois la masse de la Terre, et les mini-Neptunes, comme leur nom l’indique, sont des planètes plus petites que Neptune, mais avec de grandes atmosphères.”

En outre, il existe un groupe de planètes géantes gazeuses si proches de leur étoile que leur atmosphère s’évapore continuellement, ainsi que d’autres mondes océaniques semblables à la lune autour de Jupiter et de Saturne, dit-il.

« Avec ces mondes très différents, il semble que notre système solaire soit inhabituel. Cependant, la détection des planètes est biaisée par nos techniques d’observation limitées. À l’avenir, avec de nouveaux télescopes comme l’ELT, nous espérons compléter les statistiques des exoplanètes en étudiant la population des planètes de type tellurique ou même de masse inférieure.

Les techniques

Même s’ils ne peuvent pas les photographier directement, les scientifiques ont développé diverses techniques pour les détecter et les décrire.

« Nous disposons de plusieurs techniques pour détecter les planètes, la technique du transit étant la méthode la plus populaire et celle qui nous fournit le plus d’informations. Il s’agit d’étudier la diminution de la luminosité d’une étoile provoquée par le passage d’une planète devant l’étoile », explique De Gregorio.

« Nos télescopes peuvent capter cette diminution de luminosité et obtenir des informations sur la planète. De plus, si la planète possède une atmosphère, la lumière de l’étoile sera absorbée par les composés présents dans l’atmosphère, laissant sa marque qui peut indiquer la présence de certains gaz comme la vapeur d’eau.

Quant à la vie, « nous pouvons la déterminer en étudiant la présence de biomarqueurs dans son atmosphère ».

« Les êtres biologiques ont la capacité d’émettre de grandes quantités de gaz dans l’atmosphère de la planète qu’ils habitent. Par exemple, sur Terre, notre atmosphère contient de l’oxygène produit par les plantes et de grandes quantités de méthane produites principalement par la décomposition des êtres vivants. Si nous trouvons des exoplanètes contenant de l’eau, du dioxyde de carbone, de l’oxygène et du méthane, comme c’est le cas sur Terre, et qu’elles se trouvent également dans une zone où l’eau pourrait être à l’état liquide, la probabilité que la vie existe sur cette planète serait élevée. ».

La prochaine génération de télescopes géants sera essentielle pour eux.

« Il s’agira de télescopes dits de très grande taille, comme l’ELT de l’ESO, dont le miroir primaire aura un diamètre de 39 m. L’objectif de la construction de la prochaine génération de télescopes géants est de franchir une étape qualitative dans la compréhension de l’Univers », commente l’astronome.

« Ce type de télescope aura un impact sur pratiquement tous les domaines de l’astronomie, car il étudiera des objets célestes très faibles avec un niveau de détail sans précédent. Dans le domaine des sciences planétaires, l’ELT de l’ESO permettra la détection et la caractérisation de planètes semblables à la Terre, ainsi que la composition chimique de leur atmosphère. Ainsi, la détection de la première exoplanète de type terrestre ayant une activité biologique aura probablement lieu depuis le Chili, grâce à ce géant européen », conclut-il.

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