Mis à jour en août 2005.

Les deux principales méthodes de détection actuelles d'exoplanètes sont la mesure de l'effet Doppler et la méthode du transit.

Effet Doppler:

Lorsqu'une planète tourne autour d'une étoile, elle induit un mouvement circulaire de celle-ci autour du centre de gravité formé par l'étoile et la ou les planètes. Ce mouvement de l'étoile est d'autant plus marqué que la masse de la planète est importante et que celle de l'étoile est faible.

On mesure la vitesse de l'étoile par une analyse spectrale. On choisit les principales raies spectrales et on mesure le décalage spectral produit par la variation de vitesse apparente de l'étoile.

On obtient dans le cas d'un système planétaire une courbe de forme sinusoïdale après correction de notre propre vitesse autour du soleil. L'amplitude de la courbe est non seulement liée à la masse de la planète mais aussi à l'angle formé par le système à observer et le nôtre. Elle est maximale lorsque les deux systèmes sont parallèle et minimal lorsqu'ils sont perpendiculaires. Cet angle reste inconnu, mais en moyenne il est de 45 degrés.

Cette méthode possède l'avantage de donner un résultat dont la précision n'est pas limitée par la distance de l'étoile ou par la résolution du télescope, mais principalement par la magnitude de l'étoile.
Elle est donc bien appropriée à l'observation de systèmes planétaires lointains.

Cette méthode a permit de découvrir ou confirmer la présence d'environ 98% des exoplanètes connues à ce jour.

Méthode du transit:

La méthode du transit, consiste à détecter le passage d'une planète devant son étoile, il se produit alors une éclipse partielle, la taille de la planète étant beaucoup plus petite que l'étoile.
Dans le cas du passage d'une planète comparable à Jupiter devant une étoile comparable au soleil on observe une baisse de luminosité de 1%.

La limitation de cette méthode vient de ce qu'elle ne fonctionne que pour des systèmes planétaires parfaitement parallèles au notre. Plus les planètes sont éloignées de l'étoile et moins il y a de chances de pouvoir les observer.

Cette méthode possède l'avantage de donner un résultat dont la précision n'est pas limitée par la distance de l'étoile ou par la résolution du télescope, mais principalement par la magnitude de l'étoile. Elle peut également être utilisée par des astronomes amateurs comme indiqué sur la page suivante.
Elle est donc bien appropriée à l'observation de systèmes planétaires lointains.

La méthode du transit a permit de découvrir ou confirmer la présence d'environ 5% des exoplanètes connues à ce jour. Les planètes découvertes par transit ont toutes été confirmée par effet Doppler.

La combinaison des deux méthodes permet de déterminer la masse, densité et diamètre des planètes.

Lentilles gravitationnelles:

Cette méthode utilise les lentilles gravitationnelles de façon indirecte pour la détection de planètes. La méthode consiste à prendre un grand nombre de prises de vues à l'aide d'un télescope, d'un grand nombre d'étoiles, et ce à intervalles réguliers en attendant d'observer un pic de luminosité d'une étoile, qui traduit le passage d'une masse devant elle.

Cette méthode fonctionne uniquement pour les planètes très éloignées de leur étoile, au moins 570 U.A. pour une étoile de masse comparable au soleil et dont le système est parallèle au nôtre, ou pour les planètes isolées. Dans le cas d'étoiles très massives cette distance est cependant plus réduite.
Cette méthode est utilisée entre autres par le projet MACHO et a permis la détection d'une seule planète.
Cette méthode ne donne pas beaucoup d'informations sur l'objet à détecter et n'est généralement pas reproductible ou seulement sur une très longue période.

Observation directe:

Cette méthode a permit l'observation de deux planètes.
Les deux planètes ont été observées par l'émission de leur propre rayonnement.
Il s'agit de planètes très chaudes et très éloignées de leur étoile, d'où une ambiguïté sur l'appellation. Planète ou naine brune?
Les principales difficultés de cette méthode viennent de la forte différence de magnitude entre l'étoile et la planète à observer, combinée à la grande proximité de celle-ci.

Liste des exoplanètes découvertes à ce jour. J'ai indiqué divers informations comme une estimation de leur magnitude.

Recherche des exoplanètes par des astronomes amateurs en utilisant la méthode du transit.

Sommaire

Vous trouverez sur le site http://media4.obspm.fr/public/FSU/chapitre2/souschapitre2/section5/INTRODUCTION/page1.html des explications en images sur les principales méthodes de détection des exoplanètes.