La chance de détecter des extraterrestres, ou la réévaluation de l'équation de Drake

News (23/08/99)

La recherche d'une forme de vie extraterrestre est devenue un sujet d'actualité parmi la communauté scientifique des astronomes, des biologistes et du grand public en général. Mais peu de personnes se souviennent que ce domaine bien particulier de la recherche scientifique à pris son envol il y a 40 ans. Petit rappel historique. En 1959, des physiciens publiaient un article dans la revue britannique Nature. Cet article, Searching for Interstellar Communications, débattait de l'idée que des télescopes radio pouvaient devenir suffisamment sensibles de manière à capter les signaux radio d'éventuelles civilisations évoluant autour d'étoiles distantes. Les deux chercheurs suggéraient que de tels messages puissent être émis sur une longueur d'onde bien particulière, de 21 centimètres (1,420.4 mégahertz). Cette longueur d'onde n'a pas été choisie au hasard. Elle caractérise l'émission de l'hydrogène neutre, l'élément le plus commun dans l'Univers. Il semblait alors aux scientifiques logique que d'autres civilisations avancées utilisent ce point de repère judicieux du spectre radio. En avril 1960, l'astronome Francis Drake devenait la première personne à effectuer une recherche systématique de signaux intelligents en provenance de l'ensemble de l'Univers. Drake utilisait pour son travail le télescope radio de 25 mètres de diamètre de l'Observatoire National de Green Bank. Il écouta ainsi deux étoiles similaires à notre Soleil, Epsilon Eridani et Tau Ceti. Son projet, dénommé Ozma, était bon marché, simple, mais malheureusement infructueux. Francis Drake, convaincu de l'existence d'une forme de vie extraterrestre depuis son enfance dans les années 30 à Chicago, ne pouvait pas s'imaginer que le genre Humain soit la seule civilisation peuplant l'Univers. En 1992, il publia un livre 'Is Anyone Out There ?', ce qui peut se traduire par 'Y a t'il quelqu'un à l'extérieur ?' Et en novembre 1961, après plusieurs débats sur les perspectives d'une recherche d'une forme de vie extraterrestre intelligente (SETI, aujourd'hui), Francis Drake présentait son équation : N = R x fp x ne x fl x fi x fc x L Cette équation exprime le nombre (N) de civilisations 'observables' qui existent dans notre propre Galaxie, la Voie Lactée, comme une multiplication de plusieurs éléments qui nous sont inconnus. R, est le taux d'étoiles naissantes chaque année dans la Voie Lactée ; FP, est la fraction de ces étoiles qui possèdent un système solaire ; NE, est le nombre moyen de planètes similaires à notre Terre (aptes à abriter une forme de vie) ; FI, est le taux des planètes où une évolution biologique produit effectivement une forme de vie intelligente ; FC, est le taux de ces formes de vie intelligentes capables de communiquer à travers l'Univers ; L, est la durée de vie moyenne d'une civilisation capable de communiquer à travers l'Univers (exprimée en années) ; L'équation de Drake est aussi simple que fascinante. Cette formule donne par la même occasion

à la recherche SETI une base sérieuse pour l'analyse scientifique des données. De nombreux astronomes et biologistes ont bien essayé de résoudre cette énigme, sans malheureusement jamais y parvenir. A première vue, fournir une bonne estimation de la solution semble assez facile, mais dans la réalité, trouver le nombre de civilisations potentiellement assez développées pour communiquer n'est pas si aisé que ça. Plusieurs variables ont été affinées au cours des dernières années, mais au moins trois nous demeurent encore inconnues. Le taux de formation d'étoiles dans notre Galaxie est approximativement d'une par an. Le facteur suivant, FP,  est probablement inférieur à 1. Chaque étoile ne peut pas avoir de système de planètes. Par contre, si une étoile abrite effectivement une ou plusieurs planètes, il semble plausible que certains de ces corps posséderont de l'eau liquide et seraient potentiellement convenables pour l'émergence d'une forme de vie et surtout pour sa perduration. Les optimistes, confiants dans le cycle de l'évolution énoncé par Darwin, estiment que tôt ou tard une quelconque forme de vie finirait par donner naissance à une intelligence, et qu'aucune de ces civilisations ne peut exister longtemps sans découvrir l'électricité et la radio et ressentir le besoin de communiquer. Dans ce cas le plus optimiste, N serait égal à L. Si L est égal à 10.000 années, il y aurait en théorie autant de civilisations capables de communiquer à travers l'ensemble de la Galaxie ! Cela suppose que cette évolution ne se produit qu'une seule fois durant les milliards d'années de vie d'une planète. Autre implication de ce chiffre, la civilisation la plus proche de nous se situerait à environ 1000 années-lumière de nous. Une conversation bilatérale nécessiterait un temps égal à une grande partie de l'histoire humaine, mais la communication serait très audible. Cependant, 40 années de recherche SETI ont échoué dans la tentative de trouver quelque chose, et ce malgré le développement ininterrompu des techniques de détection depuis les années 60. Le paramètre pris en compte dans la traque des signaux radio couvre de gigantesques " régions " alors que nous n'avons pu en explorer qu'une infime partie. La seule chose dont nous soyons certains, c'est que notre Galaxie n'est pas encombrée d'émetteurs radio émettant continuellement dans notre direction sur la longueur d'onde de 21 centimètres. Certains scientifiques se demandent si nous n'avons pas surestimé une ou plusieurs valeurs des paramètres de l'équation de Drake. Est ce que la durée de vie moyenne d'une civilisation intelligente est trop courte ? Ou tout simplement, avons-nous oublié de prendre en compte un paramètre plus subtil ? Des astronomes ont tenté de réévaluer l'équation de Drake en analysant chaque terme individuellement. R, le nombre d'étoiles engendrées chaque année par la Voie Lactée, est certes approximativement de 1. Mais des chercheurs ont récemment déterminé que le taux de formation d'étoiles était beaucoup plus élevé il y a plusieurs milliards d'ici et que celles susceptibles d'abriter dans leur système planétaire une civilisation intelligente sont nées à ce moment-là. La principale implication de cette découverte serait de porter la valeur de R de 1 à 3, voire même 5. Le prochain article traitera des valeurs FP et NE de l'équation de Drake.

L'astronome Francis Drake à l'origine de l'équation qui porte son nom. Crédit : Sky Telescope	Le télescope radio de 25 mètres de diamètre de l'Observatoire National de Green Bank. Crédit : Observatoire National de Green Bank	La nébuleuse d'Orion, magnifique pouponnière d'étoiles. Crédit : StScI / Canadian Institute for Theoretical Astrophysics