Des cristaux de l’Oural contribuent à la recherche de civilisations extraterrestres

Source : NASA / Ivan Eder

Source : NASA / Ivan Eder

En astronomie, l’une des avancées les plus significatives de ces dernières années a été la découverte d’exoplanètes : des planètes en orbite autour d’étoiles situées en dehors de notre système solaire. La première de ces planètes « extrasolaires » a été identifiée en 1988. A ce jour, les scientifiques ont recensé près d’un millier d’exoplanètes. Bien que l’hypothèse de l’existence de telles planètes ait été avancée dès le milieu du XIXe siècle, il aura fallu attendre plus d’une centaine d’années avant que leur existence ne soit finalement confirmée.

Détecter ces objets célestes s’avère une tâche extrêmement complexe. La principale difficulté réside dans le fait que ni les instruments optiques traditionnels ni les radiotélescopes les plus modernes ne sont efficaces en ce qui concerne la localisation d’exoplanètes : le rayonnement émis par les étoiles autour desquelles des exoplanètes pourraient potentiellement évoluer est trop puissant pour que les scientifiques ne soient en mesure de détecter leurs réverbérations dans le voisinage immédiat de ces corps célestes.    

A l’heure actuelle, le recours à des méthodes d’observations indirectes limite la détection d’exoplanètes aux objets célestes dotés d’une masse comparable à celle de Jupiter ou Saturne. Les scientifiques s’intéressent cependant davantage à la question de l’existence d’exoplanètes comparables à la Terre, et donc potentiellement en mesure d’abriter des formes de vie. Dans ce cas précis, les faibles dimensions de ces objets ne constituent pas l’unique difficulté à surmonter. L’apparition de la vie requiert en effet que certaines conditions soient réunies, telle que la présence de larges quantités d’eau à l’état liquide, ainsi que des paramètres très spécifiques en matière de composition, de densité et de température de l’atmosphère. Parvenir à réaliser des mesures précises de tous ces éléments sur des planètes très éloignées constitue actuellement un problème quasi insoluble.    

Une innovation mise au point par les scientifiques du Centre des technologies des fibres optiques infrarouges de l’Université fédérale de l’Oural pourrait toutefois permettre de venir à bout de la totalité de ces obstacles. Aboutissement de près de 30 années de recherches conduites sous la direction du docteur ès sciences techniques Liya Joukova, un tout nouveau type de fibre optique a été mis au point, rendant possible la conduite d’analyses beaucoup plus fines du spectre lumineux émis par les exoplanètes. Ceci devrait en retour aider à déterminer la composition, la température et la densité de l’atmosphère de la planète, ainsi que la présence éventuelle de vapeur d’eau.

La fibre optique

est un mince filament de matière translucide capable de conduire les rayonnements lumineux introduits à l’une de ses extrémités. De nos jours, la fibre optique est principalement utilisée dans différents systèmes de communication, rendant par là possible une transmission très rapide des données, proche de la vitesse de la lumière. La plupart des sites d’information Internet fonctionnent sur la base de cette technologie ayant connu un développement accéléré au cours des dernières années.

 

La spécificité des fibres conçues par les scientifiques de l’Oural tient à leurs propriétés optiques particulières. Elles sont en effet capables de couper les rayonnements émis par les étoiles et d’amplifier la lumière réfléchie par l’exoplanète. « De cette façon, en utilisant un télescope équipé de nos fibres optiques fonctionnant alors comme un filtre, il est désormais possible de détecter des planètes semblables à la Terre », explique le professeur Alexandre Korsakov, l’un des concepteurs de ces nouvelles fibres optiques. Les propriétés particulières de cette fibre optique ont été obtenues grâce à l’ajout de composés métalliques d’halogènes : de chlore, de brome et d’iode. Les cristaux d’halogénures préparés dans le laboratoire de Liya Joukova sont ainsi devenus le composant central de ce nouveau type de fibre optique.

Le champ d’application de ce nouveau type de fibres optiques ne se limite toutefois pas à la recherche d’exoplanètes. Elles peuvent également servir à résoudre des problèmes sur Terre, nécessitant de déterminer la composition d’une matière à partir du spectre lumineux réfléchie par ou traversant cette matière : par exemple, dans les industries chimique, pétrolière et gazière, voire l’industrie agroalimentaire.

 

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