Naissance, vie et mort des étoiles
Corot à l’écoute des vibrations des étoiles  















Une nouvelle science est née : la sismologie écoute le chant des étoiles afin de mieux sonder leur cœur en profondeur. Le premier satellite dédié, Corot, est une initiative française. Il sera lancé à l’automne 2006 et traquera, aussi, les lointaines planètes habitables.


Galop d’essai sur le Soleil
L’étude de l’intérieur des étoiles fait un bond en avant. Fini les auscultations "en aveugle" des profondeurs cachées par la surface brillante et opaque de l’astre. Depuis le milieu des années 1970, la technique de l’astérosismologie – ou sismologie appliquée à l’astronomie – apporte son lot de progrès inédits et de nouveautés. En "écoutant" l’étoile "chanter", ou vibrer à l’image d’un instrument de musique, on sonde sa structure interne. Ce travail se compare à celui des géophysiciens qui enregistrent les secousses telluriques et les tremblements de terre.
Le procédé a, d’abord, été appliqué au Soleil. A tout seigneur tout honneur, l’astre du jour résonne comme un tambour. Sous l’effet des mouvements turbulents des masses de gaz, son atmosphère se remplit d’ondes qui se propagent 20 fois plus vite que dans l’air terrestre. Ces excitations acoustiques pénètrent vers le cœur de notre étoile. Des milliers de fréquences ont ainsi été détectées. Leur période est de l’ordre de 5 minutes. En outre, il existe peut-être des vibrations plus lentes, et d’intensité beaucoup plus faibles, que l'on recherche activement pour compléter le tableau. De premiers résultats ont été obtenus en ce sens en 1979 par Éric Fossat, de l’université de Nice, avec un télescope implanté au pôle Sud. Puis, le réseau mondial Gong (Global Oscillation Network Group) a disposé six instruments identiques: à Hawaï, au Chili, aux États-Unis, aux îles Canaries, en Inde et en Australie. En 1995, la discipline a gagné ses lettres de noblesse avec le lancement de l’observatoire spatial européen Soho. La représentation de l’intérieur du Soleil en a été précisée à un pour mille près. En conséquence, la température du noyau de notre étoile s’établit, désormais, à 15 millions de degrés. Ceci a constitué un argument clef dans le vieux débat sur le déficit (apparent) de neutrinos solaires. Les modèles consolidés indiquent, en conclusion, que le cœur nucléaire de l’astre du jour compte pour 20 % de son rayon. Puis, commence une zone intermédiaire où la chaleur se trouve transportée vers l’extérieur par le rayonnement. Au-delà, vers 72% du rayon de l’astre, changement de régime. L’atmosphère bouillonne. Ce brassage convectif évacue l’énergie de manière efficace.

Corot dépeint les étoiles
Fort de ces données obtenues sur le plus brillant astre, les astronomes rêvent de prolonger leurs investigations aux étoiles de la Galaxie. C’est presque chose faite. Le satellite Corot (Convection, rotation et transits planétaires), conçu par le Centre national d’études spatiales en collaboration avec le Cnrs, l’observatoire de Paris-Meudon, l’institut d’astrophysique spatiale d’Orsay, le laboratoire d’astrophysique de Marseille et l’observatoire Midi-Pyrénées de Toulouse, sera lancé à l’automne 2006 par une fusée russe Soyouz. Il inclut une participation européenne et brésilienne. Le télescope de 27 centimètres de diamètre prend place sur une plateforme Proteus d’Alcatel (Cannes). L’ensemble mesure 4 mètres de long pour 600 kilos. Coût : 150 millions d’euros. Défi : le pointage est assuré avec une précision de 0,2 seconde d’arc. C’est comme si l’on visait un ballon de football à 100 kilomètres. La qualité de l’isolation et le degré d’obscurité à l’intérieur sont tels que moins d’un millième de milliardième de la lueur parasite issue de la Terre viendra gêner les détecteurs. La caméra est équipée de quatre capteurs CCD (Charge Coupled Device) à 8 millions de pixels. L’ambition est de réaliser des mesures de luminosité (photométrie) avec une précision d’un millionième, cent fois meilleure que sur Terre. Les étoiles ressemblent à des points brillants et l’on ne distingue rien de leur surface. Ceci n’empêchera toutefois pas de sonder leur cœur comme cela a déjà fait pour le Soleil. On en attend une moisson d’informations quant à ces objets d’âge, masse et composition différentes. La mission Corot va revisiter le tableau intime des étoiles. Son exploitation durera 2,5 ans. On pointera cinq champs, en direction du centre galactique et à l’opposé, pendant chacun cinq mois. Au total, ceci permettra de scruter au moins 50 étoiles avec assiduité et d’en apprendre davantage sur leur rotation ou leur dynamique interne.

Les exoplanètes en prime
Bonus : l’engin a été conçu afin de remplir un second objectif, très attrayant. Il s’agit de rechercher des planètes qui gravitent autour d’autres étoiles que la nôtre. Bientôt, 200 de ces planètes extrasolaires, ou exoplanètes, auront été identifiées. Le chiffre grimpe sans cesse depuis 1995. Des équipes françaises et suisses, notamment, contribuent à cette quête. Les objets découverts ressemblent aux géantes gazeuses de notre Système solaire. Ils tournent souvent très près de leur étoile. D’où leur surnom de "jupiters chauds". En revanche, aucun signe n’a été décelé de corps "habitables". Qu’en est-il de ces astres qui supporteraient de l’eau liquide et auraient davantage les traits de Mercure, Vénus, la Terre ou Mars ? C’est à eux que Corot s’intéressera en priorité. En scrutant 60 000 étoiles proches, on estime que des centaines de systèmes planétaires, plus ou moins similaires à celui que nous connaissons, pourraient surgir des observations. Parmi eux, environ 40 planètes telluriques montreront le bout du nez. Elles auront une masse voisine de celle de la Terre et certaines pourraient même se révéler couvertes d’un océan. Ces mondes lointains font l’objet d’un programme qui compte, désormais, pour moitié dans les motivations du projet. D’après les calculs, ils seront jusqu’à 50 fois plus petit que l’astre parent et se signaleront par un léger fléchissement, de parfois 1/10 000, dans la lumière de l’étoile lorsqu’ils passeront, en "transit", devant elle.

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Ausculter les étoiles en rotation - En direct des laboratoires - 30 décembre 2011