Jusqu'à récemment, la science en savait très peu sur la possibilité d'une vie extraterrestre. Le sujet appartenait exclusivement au monde fantastique des auteurs de science-fiction. La découverte de milliers d'exoplanètes est en train de changer cela. Dans cette dernière section, nous examinons le futur proche. Quels programmes de recherche les scientifiques développent-ils et à quelles questions espèrent-ils répondre ?
Dans les parties 3 et 4, nous avons vu comment les vastes dimensions de l'univers dirigent notre attente de la vie extraterrestre. Dans un univers observable avec 10 ^ 24 étoiles, vous vous attendriez à 10 ^ 22 planètes potentiellement habitables selon les connaissances actuelles. Autant qu'il peut y avoir de mal à créer la vie, dans un si gros tambour, la planète Terre ne peut pas être le seul ticket gagnant, n'est-ce pas ? C'est la raison d'être du paradoxe de Fermi, dramatiquement articulée à la question « Où est tout le monde ? » L'équation de Drake vous permet même de calculer votre royaume d'exo-civilisations.
Mais la seule chose qui puisse convaincre scientifiquement, c'est l'observation concrète. Notre première tentative remonte à un peu plus d'un demi-siècle. Les grands radiotélescopes sont les oreilles avec lesquelles nous écoutons – jusqu'ici en vain – les signaux de l'espace. Une deuxième option s'appuie sur les spéculations de Kardashev sur la consommation d'énergie de toute exo-civilisation avancée. En supposant qu'ils utilisent des filets de sécurité géants - des sphères Dyson - pour puiser dans l'énergie des étoiles, nous recherchons des endroits dans l'univers d'où proviennent peu de lumière visible et beaucoup de lumière infrarouge.
Mais la plus grande attention est de loin accordée aux observations plus approfondies des exoplanètes. Parce que nous ne connaissons que la vie sur Terre, nous recherchons des exoplanètes avec des conditions dans lesquelles les formes de vie terrestre se développent le mieux. Nous recherchons des zones autour des étoiles dans lesquelles l'eau liquide est possible (zone Boucle d'or) et où la quantité de lumière ultraviolette facilite le passage de la non-vie à la vie (zone d'abiogenèse). Parce que nous pouvons difficilement imaginer la vie sur une planète gazeuse, nous rétrécissons davantage le cercle de recherche aux planètes rocheuses. Sur les quelque 4000 exoplanètes déjà découvertes, une seule (probablement) remplit toutes ces conditions, Kepler-452b, mais au fur et à mesure que nous découvrons d'autres exoplanètes, ce nombre devrait certainement augmenter considérablement.
L'observation des exoplanètes emprunte trois voies. Tout d'abord, nous voulons plus de la même chose. La liste actuelle d'environ 4000 exoplanètes sera sans aucun doute considérablement élargie dans les années à venir. En particulier, nous visons une expansion significative du groupe d'exoplanètes potentiellement habitables.
Deuxièmement, nous voulons mieux développer d'autres méthodes de découverte d'exoplanètes. Le succès du satellite Kepler, qui représente la majorité des exoplanètes découvertes, a utilisé la méthode du transit. Nous recherchons des baisses de luminosité des étoiles, dues au passage d'une exoplanète entre nous et l'étoile. Mais il existe plusieurs autres méthodes.
Par exemple, vous pouvez observer directement une exoplanète via l'interférométrie optique. Le principe est le même que dans l'image récente de l'horizon des événements du trou noir dans la galaxie M87. Grâce à l'interférométrie, différents télescopes peuvent être combinés en un super télescope (virtuel).
Une autre méthode de détection intéressante est la microlentille. Selon la théorie de la relativité, un objet massif tel qu'une étoile déforme l'espace autour de l'objet. Nous voyons cela comme la distorsion de la lumière des étoiles de l'arrière-plan. Les exoplanètes trahissent leur existence et certaines de leurs propriétés en ajoutant une distorsion supplémentaire. Avec cette technique, nous pourrons découvrir une classe d'exoplanètes qui tombe hors de la méthode de transit, c'est-à-dire des exoplanètes de faible masse, à des distances comparables à la Terre.
Mais la vraie percée doit venir du troisième type de recherche :l'étude des atmosphères des exoplanètes. Sa composition chimique peut nous donner une indication des formes de vie possibles sur l'exoplanète. Cela déplace l'accent de la découverte vers l'exploration des exoplanètes.
Cette triple attente – plus d'exoplanètes selon les méthodes de mesure éprouvées, des informations complémentaires provenant d'autres modes de détection et des informations sur la composition chimique de l'atmosphère – repose sur de nouveaux équipements de mesure au sol et dans l'espace.
La principale avancée sur le terrain doit provenir du Extremely Large Telescope (ELT). L'ELT est actuellement en construction. Dès 2024, ce télescope devrait mesurer les exoatmosphères du désert d'Atacama au Chili.
De plus, il existe plusieurs satellites spatiaux qui observeront les exoplanètes. Le satellite d'étude des exoplanètes en transit (TESS) est actif depuis avril 2018 et vise principalement à augmenter le nombre d'exoplanètes. Le 16 avril 2019, l'agence spatiale américaine NASA a annoncé la première découverte par TESS d'une exoplanète de rayon proche de celui de la Terre (2,7 fois le rayon de la Terre pour être exact), HD 21749b.
La récolte de TESS servira à compiler une liste d'exoplanètes à partir desquelles le télescope spatial James Webb (JWST) peut analyser l'atmosphère. Le JWST pourrait commencer à fonctionner à partir de 2021.
Le télescope infrarouge à champ large (WFIRST), qui sera lancé au milieu de la prochaine décennie, utilisera la microlentille susmentionnée † WFIRST aura également à bord une technologie pour filtrer adéquatement la lumière des étoiles et ainsi pouvoir voir directement les exoplanètes.
Dans la recherche d'un signe d'exovie, les chercheurs sont contraints de se limiter à des conditions qui ressemblent le plus possible aux nôtres. Mais en attendant, les biochimistes ne sont pas en reste. Ils expérimentent en laboratoire et à travers des simulations informatiques sur d'autres formes de vie possibles. Le principe de base est que vous avez toujours besoin d'une cellule, avec une molécule qui peut transporter des informations (dans notre cas, l'ADN et l'ARN) et une membrane qui maintient ensemble le contenu de la cellule.
Les résultats positifs de ce type de recherche pourraient changer radicalement la recherche d'exolife. Après tout, le cercle de recherche ne doit plus être limité aux zones dans lesquelles l'eau liquide est possible.
Si nous regardons un peu plus loin dans le futur, il se pourrait même qu'une visite sur une exoplanète se profile. Non pas que nous devions compter sur le type actuel de propulsion de fusée pour cela. Il suffit de penser à Voyager I et II, qui ont mis respectivement 35 et 41 ans pour atteindre les confins du système solaire. A ce rythme, il nous faudrait 80 000 ans pour arriver à Proxima Centauri b, notre exovoisin le plus proche.
Nous avons donc besoin d'une technologie radicalement différente. Il est basé sur le principe d'une voile légère ultralégère, propulsée depuis la Terre par un puissant laser. Le boost laser devrait donner à la voile une vitesse de 20% de la vitesse de la lumière. Avec cela, vous êtes arrivé à Proxima Centauri b en un peu plus de 20 ans.
Le milliardaire israélo-russe Yuri Milner a fait un don de 100 millions de dollars en 2016 avec la bénédiction de Stephen Hawking pour étendre davantage le principe au travail. Le projet a été nommé Breakthrough star coup le long de. Le concept est de libérer un millier de sondes spatiales à partir d'un satellite. Chaque sonde se déplie en une voile de lumière ultra-mince d'un diamètre de 4 mètres avec une puce de la taille d'un tampon au centre contenant une caméra, une batterie et un équipement pour traiter et transmettre les données. Une armée de sources laser sur Terre brille sur chaque sonde pendant environ 10 minutes, de sorte que la sonde atteint environ un cinquième de la vitesse de la lumière. Après cela, il faut plus de 20 ans pour attendre que les sondes atteignent leur cible. Si tout se passe bien et que les caméras commencent à fonctionner, il faudra un peu plus de quatre ans avant que les images ne nous parviennent sur Terre.
Le grand nombre de sondes est nécessaire car le moindre contact entre une sonde et une molécule dans l'espace est déjà fatal, de sorte que de nombreuses sondes mourront en cours de route. De plus, il n'est pas non plus possible de régler les sondes pendant leur long trajet. Une légère déviation de leur trajectoire vers Proxima Centauri b est à nouveau fatale à la mission.
Les ingénieurs entassent le super-léger sondes spatiales pourront fabriquer dans les décennies à venir, même si la facture réelle des implications se chiffrera en milliards et il reste à voir si nous pouvons supprimer tous les obstacles techniques. Mais si tout se passe bien, la première photo de Proxima Centauri b devrait arriver d'ici 50 ans environ.
Ceci nous amène à la fin de l'exploration en six parties de la question « Sommes-nous seuls dans le cosmos ? Il est clairement trop tôt pour une réponse toute faite. Mais la question rentre peu à peu dans le domaine de la science. La découverte des exoplanètes a été notre premier point d'ancrage. Au cours de la prochaine décennie, nous en apprendrons davantage sur les molécules dans leurs atmosphères. Si nous y retrouvons la signature de l'activité biologique, cela enverra sans doute une onde de choc et nous confrontera plus que jamais à la question de notre place dans le komsos.
Jusqu'à nouvel ordre, cependant, nous ne savons pas à quel point chacune des transitions suivantes est exceptionnelle :de la non-vie à la vie, de la vie unicellulaire à la vie complexe, de la vie complexe à l'intelligence et de l'intelligence à la super-civilisation.
