Au premier semestre 2020, l’astrophysicienne brésilienne Stela Ishitani Silva a reçu une alerte dans l’un des systèmes qu’elle utilise au travail : une étoile qu’elle observait avait un pic de lumière inhabituel.
C’était le début d’un voyage qui amènerait le mineur de 28 ans, qui travaille comme chercheur pour la NASA (l’agence spatiale américaine), à mener une recherche qui a permis de découvrir une nouvelle planète – à au moins 26 000 années-lumière de la Terre. .
La star a été baptisée MOA-2020-BLG-135Lb — un gros mot qu’elle connaît par cœur et brouillé, si fière qu’elle est restée un moment. mener à recherche, qui a impliqué 36 scientifiques de différentes parties du monde— et c’est une exoplanète, c’est-à-dire une étoile qui se trouve en dehors de notre système solaire.
Pour avoir une idée de la distance de la planète découverte par elle, 26 000 années-lumière signifie que, si un avion pouvait voyager à la vitesse de la lumière, c’est-à-dire à 300 000 kilomètres par seconde, il lui faudrait 26 000 ans pour voyager de la Terre à la Terre étoile.
Pendant quatre ans en tant qu’assistante de recherche au Goddard Space Flight Center, un laboratoire de la NASA à Washington, DC, Stela confie que l’idée de travailler au sein de la célèbre agence américaine lui a toujours semblé absurde.
“Quand j’ai décidé d’étudier la physique, ma famille plaisantait : ‘Mais pourquoi, travailler à la NASA ?’ Et je me suis dit ‘qu’ils sont bêtes ces gens, ce n’est pas comme ça, personne ne travaille à la NASA’, raconte le chercheur, qui a réalisé la prophétie de la famille après avoir obtenu son diplôme de physique à l’UFMG en 2016.
C’est à partir d’une conférence de l’astronome brésilienne Duília de Mello, professeur à l’Université catholique d’Amérique (également à Washington), que Stela a découvert que oui, certaines personnes travaillaient à la NASA.
Titulaire d’un doctorat à la même université catholique — elle a étudié son doctorat en même temps que sa maîtrise, qu’elle a conclue en 2019 —, elle étudie précisément comment faciliter la recherche de nouvelles planètes en dehors du système solaire grâce à l’intelligence artificielle, en automatisant les données de millions de étoiles observées. .
Dans le cas du MOA-2020-BLG-135Lb, le pic de lumière alerté par le système de type brésilien indiquait qu’un phénomène appelé lentille gravitationnelle.
“Avez-vous déjà vu cet autocollant Whatsapp où une personne lance une balle par-dessus un filet et le filet coule ?” interroge la jeune femme, alors que le reportage demande au chercheur d’expliquer le phénomène.
Ce que Stela essaie d’expliquer est essentiellement la théorie de la relativité générale d’Albert Einstein, selon laquelle la gravité des objets provoque une déformation de l’espace-temps. Cette courbure finit par fonctionner comme une sorte de lentille, augmentant la quantité de lumière observée provenant de l’étoile, comme s’il s’agissait d’une loupe.
Des mois de recherche plus tard, il est devenu clair que l’alerte reçue par Stela d’un pic de lumière inhabituel n’était rien de plus qu’une planète passant devant l’étoile, et la distorsion spatio-temporelle a amené l’équipement à capturer beaucoup plus de lumière.
“C’est la gravité de l’objet qui a généré l’effet d’une lentille. Cela nous permet d’observer des objets faiblement lumineux, ce que nous aurions du mal sans connaître ce phénomène”, explique-t-elle.
La lentille gravitationnelle facilite également la détection d’exoplanètes plus éloignées – la distance de MOA-2020-BLG-135Lb à la Terre varie par calcul, mais se situe entre 25 800 années-lumière et 27 100 années-lumière.
Les premières exoplanètes ont été découvertes au début des années 1990, et aujourd’hui la NASA enregistre 5 071 étoiles de ce type, en plus d’avoir 8 870 autres candidats, qui n’ont pas encore été confirmés.
Il en existe différents types. La planète découverte par Stela est de la classe Neptune, car elle est de taille similaire à la planète du système solaire. Alors que Neptune a 17,1 fois la masse de la Terre, l’exoplanète identifiée par le Brésilien a entre 11,3 et 25 fois la masse de la Terre. Les planètes de ce type ont généralement des atmosphères dominées par l’hydrogène et l’hélium avec des noyaux ou des roches et des métaux plus lourds.
Il s’agit de la première exoplanète découverte dans une recherche menée par Stela, mais la Brésilienne a déjà participé à l’identification d’une série d’autres étoiles avec le groupe de recherche dont elle fait partie, le MOA (Microlensing Observations in Astrophysics Collaboration), qui rassemble des scientifiques des États-Unis, du Japon et de Nouvelle-Zélande.
En plus des planètes lointaines, le groupe a participé à la découverte du premier trou noir isolé – errant sans interagir avec d’autres objets – connu pour exister, à environ 5 000 années-lumière de la Terre.
En dehors du MOA, Stela a également participé à des travaux avec d’autres chercheurs, pour la plupart à la NASA, qui ont détecté 181 exoplanètes candidates à l’aide de l’intelligence artificielle.
Dans ce cas, la méthode utilisée pour identifier les planètes potentielles n’était pas la lentille gravitationnelle, mais une technique appelée transit planétaire, l’un des moyens les plus courants de trouver des exoplanètes. Dans le cas du transit planétaire, lorsqu’une planète passe entre son étoile et l’observateur, elle provoque une sorte d’éclipse en bloquant une partie de la lumière émise par l’étoile. C’est en observant cette baisse de la quantité de lumière émise que les astronomes identifient la possibilité d’une planète dans cette étoile.
