En 1995, un couple de scientifiques a découvert une planète hors de notre système solaire en orbite autour d’une étoile de type solaire. Depuis cette découverte – qui a valu aux scientifiques une partie du prix Nobel de physique 2019 – les chercheurs ont découvert plus de 4 000 exoplanètes, dont certaines planètes semblables à la Terre qui pourraient avoir le potentiel d’abriter la vie.
Pour détecter si les planètes abritent la vie, cependant, les scientifiques doivent d’abord déterminer quelles caractéristiques indiquent que la vie est (ou a été) présente.
Au cours de la dernière décennie, les astronomes ont déployé beaucoup d’efforts pour essayer de trouver quelles traces de formes simples de vie – appelées « biosignatures » – pourraient exister ailleurs dans l’univers. Mais que se passerait-il si une planète étrangère abritait une vie intelligente qui aurait construit une civilisation technologique ? Une civilisation d’un autre monde pourrait-elle créer des « technosignatures » visibles depuis la Terre ? Et, ces technosignatures pourraient-elles être encore plus faciles à détecter que les biosignatures ?
Adam Frank, professeur de physique et d’astronomie à l’Université de Rochester, a reçu une subvention de la NASA qui lui permettra de commencer à répondre à ces questions. La subvention financera son étude des technosignatures – des signes détectables de technologies passées ou présentes utilisées sur d’autres planètes. Il s’agit de la première subvention de la NASA pour une technosignature non radioélectrique jamais accordée et elle représente une nouvelle direction passionnante pour la recherche d’intelligence extraterrestre (SETI). La subvention permettra à Frank, ainsi qu’à ses collaborateurs Jacob-Haqq Misra, de l’organisation internationale à but non lucratif Blue Marble Space, Manasvi Lingam, de l’Institut de technologie de Floride, Avi Loeb, de l’Université de Harvard, et Jason Wright, de l’Université d’État de Pennsylvanie, de produire les premières entrées d’une bibliothèque de technosignatures en ligne.
« Le SETI a toujours été confronté au défi de déterminer où chercher », explique Frank. « Sur quelles étoiles faut-il pointer son télescope et chercher des signaux ? Maintenant, nous savons où regarder. Nous avons des milliers d’exoplanètes, y compris des planètes dans la zone habitable où la vie peut se former. Le jeu a changé. »
La nature de la recherche a également changé. Une civilisation, par nature, devra trouver un moyen de produire de l’énergie, et, dit Frank, « il n’y a qu’un nombre limité de formes d’énergie dans l’univers. Les extraterrestres ne sont pas magiques. »
Bien que la vie puisse prendre de nombreuses formes, elle sera toujours basée sur les mêmes principes physiques et chimiques qui sous-tendent l’univers. Le même lien vaut pour la construction d’une civilisation ; toute technologie qu’une civilisation extraterrestre utilise va être basée sur la physique et la chimie. Cela signifie que les chercheurs peuvent utiliser ce qu’ils ont appris dans les laboratoires terrestres pour guider leur réflexion sur ce qui a pu se passer ailleurs dans l’univers.
« Mon espoir est que, grâce à cette subvention, nous quantifions de nouvelles façons de sonder les signes de civilisations technologiques extraterrestres qui sont similaires ou beaucoup plus avancées que les nôtres », déclare Loeb, le Frank B. Baird, Jr., Professor of Science at Harvard.
Les chercheurs commenceront le projet en examinant deux technosignatures possibles qui pourraient indiquer une activité technologique sur une autre planète :
- Panneaux solaires. Les étoiles sont l’un des générateurs d’énergie les plus puissants de l’univers. Sur Terre, nous exploitons l’énergie de notre étoile, le soleil, donc « l’utilisation de l’énergie solaire serait une chose assez naturelle à faire pour d’autres civilisations », dit Frank. Si une civilisation utilise beaucoup de panneaux solaires, la lumière qui est réfléchie par la planète aura une certaine signature spectrale – une mesure des longueurs d’onde de la lumière qui sont réfléchies ou absorbées – indiquant la présence de ces capteurs solaires. Les chercheurs vont déterminer les signatures spectrales de la collecte d’énergie solaire planétaire à grande échelle.
- Polluants. « Nous avons parcouru un long chemin pour comprendre comment nous pourrions détecter la vie sur d’autres mondes à partir des gaz présents dans l’atmosphère de ces mondes », explique Wright, professeur d’astronomie et d’astrophysique à Penn State. Sur Terre, nous sommes capables de détecter les produits chimiques présents dans notre atmosphère grâce à la lumière qu’ils absorbent. Parmi ces produits chimiques, citons le méthane, l’oxygène et les gaz artificiels tels que les chloroflourocarbones (CFC) que nous utilisions autrefois comme réfrigérants. Les études de biosignature se concentrent sur des produits chimiques comme le méthane, que la vie simple produit. Frank et ses collègues vont cataloguer les signatures de produits chimiques, comme les CFC, qui indiquent la présence d’une civilisation industrielle.
Les informations seront rassemblées dans une bibliothèque en ligne de technosignatures que les astrophysiciens pourront utiliser comme outil de comparaison lors de la collecte de données.
« Notre travail consiste à dire : ‘cette bande de longueur d’onde est celle où vous pourriez voir certains types de polluants, cette bande de longueur d’onde est celle où vous verriez la lumière du soleil réfléchie par les panneaux solaires' », explique Frank. « De cette façon, les astronomes qui observent une exoplanète lointaine sauront où et quoi chercher s’ils recherchent des technosignatures. »
Ces travaux s’inscrivent dans la continuité des recherches antérieures de Frank sur l’astrophysique théorique et le SETI, notamment le développement d’un modèle mathématique pour illustrer comment une population technologiquement avancée et sa planète pourraient se développer ou s’effondrer ensemble ; la classification d’hypothétiques » exo-civilisations » en fonction de leur capacité à exploiter l’énergie ; et une expérience de pensée demandant si une civilisation technologique antérieure, éteinte depuis longtemps sur Terre, serait encore détectable aujourd’hui.
Fourni par l’Université de Rochester