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Science des exoplanètes : James Webb inaugure une nouvelle ère  

La première détection de dioxyde de carbone dans l'atmosphère d'un planète en dehors du système solaire, la première image d'un exoplanète by JWST, la première image d'un exoplanète jamais prise dans l'infrarouge profond, la première détection de nuages ​​​​de silicate dans l'atmosphère d'un compagnon de masse planétaire…., le Télescope spatial James Webb (JWST) ouvre une nouvelle ère dans l’étude des exoplanètes. 

Étude de exoplanètes (c'est-à-dire les planètes en dehors du système solaire) dans les systèmes stellaires de stars dans les galaxies (y compris dans notre Accueil galaxie Milky Way) détiennent la clé de la quête d'un espace terrestre habitable planètes avec un environnement et des conditions propices à la vie. Exoplanètes sont les foyers de recherche de signatures de vie extraterrestre. Plusieurs décennies de réflexion suite au paradoxe de Fermi (1950) et à l'équation de Drake (1961), exoplanète la science semble gagner du terrain maintenant. Plus de 5000 exoplanètes y compris dans les galaxies en dehors de chez nous galaxie, ont déjà été détectés et la liste s’allonge.  

JWST, qui est récemment devenu opérationnel en tant qu'observatoire infrarouge spatial mis en service à une distance de 1 million de kilomètres de la Terre, surmonte de manière considérable les limites de mesure photométrique des télescopes optiques et semble ouvrir la voie à une nouvelle ère dans l'étude de exoplanètes et ensuite vers la quête de l'habitable planètes dans le galaxie d'origine et au-delà.  

Un de ces développements récents rapporté en prépublication le 24th Août 2022 est la première détection définitive de dioxyde de carbone (CO2) dans l'atmosphère d'un exoplanète. WASP-39b est une géante de gaz chauds. Des études antérieures utilisant des télescopes optiques avaient indiqué la présence de CO2 mais les observations de spectroscopie de transmission obtenues avec JWST présence confirmée de CO2 dans l'atmosphère de ceci exoplanète1. Car ce exoplanète est une géante de gaz chauds, présence de CO2 suggère la formation d'une atmosphère primaire par enrichissement en métal, c'est-à-dire que la proportion d'éléments plus lourds que l'hydrogène et l'hélium augmente. En plus du CO2, l'atmosphère de ceci exoplanète devrait également contenir de l'eau, du CO et du H2S. Présence de CO2 dans l'atmosphère secondaire d'un terrestre exoplanète est également significatif bien que ce ne soit pas le cas de WASP-39b.  

La première détection définitive de CO2 a été rapidement suivi par le rapport (le 31st août 2022) des premières images d'un exoplanète pris par JWST, et la première image d'un exoplanète jamais prise à une longueur d'onde infrarouge profonde au-delà de 5 μm. Cela a été fait grâce à des observations coronagraphiques de exoplanète, HIP 65426 b, en utilisant JWSTde la caméra proche infrarouge (NIRCam) et de l'instrument infrarouge moyen (MIRI). Les images du exoplanète HIP 65426 b sont assez pointus ce qui confirme que JWST peut directement imager les exoplanètes avec plus de détails pour une meilleure compréhension des systèmes planétaires lointains2.  

Encore un autre développement signalé le 1st Septembre 2022 est le spectre de fidélité le plus élevé à ce jour d'un planétaire-objet de masse, VHS 1256 b qui a été observé avec JWST Modes NIRSpec IFU et MIRI MRS. De l'eau, du méthane, du monoxyde de carbone, du dioxyde de carbone, du sodium et du potassium ont été observés dans le spectre. De plus, l'équipe de recherche a détecté directement des nuages ​​de silicate dans l'atmosphère du VHS 1256 b, ce qui constitue la première détection de ce type pour un planétaire-compagnon de masse3

Les outils utilisés dans ces études, gracieuseté JWST, porte ouverte à de nouvelles découvertes sur les exoplanètes à la maison galaxie et au-delà.

*** 

Références:  

  1. Version anticipée de la communauté JWST Transiting Exoplanet Sciences Équipe et al 2022. Identification du dioxyde de carbone dans une atmosphère d'exoplanète. Soumis le 24 août 2022. Pré-impression à arXiv. EST CE QUE JE: https://doi.org/10.48550/arXiv.2208.11692  
  1. Carter, AL et al. 2022. Programme scientifique de diffusion précoce du JWST pour l'observation directe des systèmes exoplanétaires I : Imagerie à contraste élevé de l'exoplanète HIP 65426 b de 2 à 16 μm. Préimpression à arXiv. Soumis le 31 août 2022. DOI : https://arxiv.org/abs/2208.14990  
  1. Miles, BE et al. 2022. Programme scientifique de diffusion précoce du JWST pour les observations directes des systèmes exoplanétaires II : un spectre de 1 à 20 microns du compagnon de masse planétaire VHS 1256-1257 b. Préimpression chez axRiv. Soumis le 1er septembre 2022. DOI : https://arxiv.org/abs/2209.00620  

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Umesh Prasad
Umesh Prasad
Journaliste scientifique | Rédacteur fondateur, magazine Scientific European

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