Une hypothèse sur la formation stellaire qui a tout changé
Il y a environ trente ans, la détection de la première exoplanète autour d une étoile semblable au Soleil a marqué un tournant majeur dans l histoire de l astronomie. Des estimations anciennes suggéraient que notre système pouvait être unique parmi quelque 200 milliards d étoiles dans la Voie lactée.
Une perspective qui préfigure les planètes hors système
Selon Michel Mayor, Otto Struve est l un des premiers à ouvrir une voie nouvelle. En 1952, il publie une lettre expliquant que, lors de l effondrement d un nuage de gaz pour former une étoile, la rotation s accélère; l étoile devrait tourner vite. Or, comme pour le Soleil, la rotation observée n est pas si rapide. Il en déduit que le moment angulaire s est évaporé dans un disque en rotation rapide, susceptible de favoriser la formation de planètes. Cette idée suggérait que les systèmes planétaires pourraient être des sous-produits inévitables de la formation des étoiles et que des milliards de planètes pourraient exister dans la Galaxie.
La spectroscopie comme clé de la détection
La rupture majeure tient à la conception du spectrographe développé par Michel Mayor. Grâce à une astuce optique, les mesures peuvent être analysées en temps réel. Le logiciel mis au point par son équipe fonctionne sur un ordinateur très ancien pour l époque, avec une mémoire d à peine 8 kilo-octets. Cette approche permet d exploiter les signaux minuscules émanant d une étoile et d’en déduire l influence d une éventuelle planète.
Une quête conduite en Provence et à Hawaï
Pour repérer des planètes autour d étoiles proches et ressemblant à notre Soleil, Mayor et son équipe utilisent un télescope modeste de 1,93 m équipé du spectrographe ELODIE, installé sur l Observatoire de Haute-Provence. Didier Queloz, doctorant de Mayor, participe activement à ce travail. En 1993, le CNRS accorde du temps pour 142 cibles et 42 nuits sont prévues, un engagement que Mayor retient comme déterminant.
La découverte de 51 Pegasi b en 1995
Au début de l année 1995, Mayor poursuit des observations à Mauna Kea, à Hawaï, tandis que Queloz poursuit l analyse en Provence. En février, un fax signale des variations périodiques sur l étoile 51 Pegasi qui font penser à la présence d une planète. Il pourrait s agir d autres phénomènes, comme des effets magnétiques dans l atmosphère, une pulsation ou une rotation particulière, d où la prudence des chercheurs. En juillet, après des mesures complémentaires, l éphéméride observée s aligne avec les prédictions faites plusieurs mois auparavant.
51 Pegasi b: une planète chaude et une orbite rapide
Située à environ 50 années-lumière dans la constellation de Pégase, 51 Pegasi b est une géante gazeuse dont la masse approche la moitié de celle de Jupiter et dont la température atteint environ 1000 degrés. Son orbite est particulièrement courte, autour de 4,2 jours terrestres.
Une nouvelle catégorie et ses implications
La découverte donne naissance à la notion de Jupiter chaude: des planètes géantes orbitant très près de leur étoile et bouleversant les schémas de formation et d évolution connus jusqu alors.
La publication et l embargo, puis l effet médiatique
En novembre 1995, l article de référence est publié dans Nature, validant la présence d une planète de type Jupiter autour d une étoile solaire-type. L annonce officielle a lieu un mois plus tôt, à Florence, lors d un workshop organisé par l Université de Cambridge, sous embargo afin d éviter une fuite médiatique prématurée. La couverture médiatique internationale se développe progressivement, avec une attention particulière des médias américains et européens après l événement.
Le Nobel de physique 2019 et ses répercussions
Vingt-quatre ans après l annonce, Michel Mayor et Didier Queloz reçoivent conjointement le Nobel de physique 2019 pour la découverte d une exoplanète en orbite autour d une étoile de type solaire. Le comité souligne leurs contributions à la compréhension de l évolution de l Univers et de la place de la Terre dans le cosmos. Les témoignages des chercheurs évoquent l émotion et la surprise lors de l attribution du prix, qui a renforcé l intérêt public pour les exoplanètes et leurs découvertes futures.
Réactions et héritage
Les protagonistes racontent une succession d émotions lors de l annonce et des réactions du public. Mayor se souvient d une expérience à la fois inattendue et intense, tandis que Queloz évoque le caractère surprenant de l attribution après des années de spéculation. Cet épisode a durablement marqué la communauté scientifique et a contribué à populariser les recherches sur les exoplanètes.
Un hommage durable
En 2021, un chemin menant à l Observatoire de l Université de Genève a été renommé Pegasi, en hommage à cette découverte et à son impact durable sur le domaine de l astronomie et sur le patrimoine local.