La méthode des transits

Vue d'artiste du transit d'une exoplanète devant son étoile
Vue d’artiste du transit d’une exoplanète devant son étoile

Lorsqu’une planète occulte son étoile, la luminosité de l’étoile diminue très faiblement, mettant en évidence la présence de l’exoplanète. Crédits : ESO/L. Calçada

Cette méthode photométrique est basée sur la mesure de la lumière d’une étoile occultée par sa planète. La probabilité d’une détection est bien meilleure quand la mission est située dans l’espace, comme les missions Corot et Kepler ont pu le montrer.

Environ 300 planètes ont été détectées avec la méthode des transits qui présente l’avantage d’éliminer l’incertitude sur l’inclinaison de l’orbite. En effet, cette orbite se trouve dans un plan Terre – étoile, ce qui permet de déterminer sa masse à partir de la technique des vitesses radiales. Cela donne aussi une mesure du diamètre de la planète et par conséquent de sa densité.
Ceci constitue un premier élément essentiel pour caractériser les planètes extrasolaires.

On peut compléter l’étude en analysant des courbes de lumière à différentes longueurs d’onde, particulièrement dans l’infrarouge. La comparaison des courbes de lumière avec des modèles a contraint la composition des atmosphères des exoplanètes (H2O, CH4, CO2, etc…).
En fin de compte, la différence entre la lumière émise par l’étoile occultée et la planète occultante permet d’accéder au spectre d’absorption de l’atmosphère planétaire.
Cependant, ces transits ne sont accessibles que pour une poignée d’étoiles brillantes permettant d’obtenir un signal sur bruit suffisant. De plus, cette méthode de détection est généralement limitée aux planètes géantes proches de leur étoile (bien plus proches que la Terre du Soleil), appelées des « Jupiters chauds ».