Science des exoplanètes : James Webb inaugure une nouvelle ère  

The first detection of carbon dioxide in the atmosphere of a planète outside the solar system, the first image of an 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 (i.e., planets outside the solar system) in the stellar systems of stars in galaxies (including in our home galaxy Milky Way) hold key to the quest for habitable earth-like planètes with environment and conditions conducive to support life. 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 including in galaxies outside our home galaxie, have already been detected and the list is growing.  

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 and subsequently towards quest for habitable planètes dans l' galaxie d'origine et au-delà.  

Un de ces développements récents rapporté en prépublication le 24^th 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 31^st août 2022) des premières images d'un exoplanète pris par JWST, and the first image of an exoplanète ever taken at deep infrared wavelength beyond 5 μm. This was done through coronagraphic observations of the exoplanète, HIP 65426 b, using JWST’s Near-Infrared Camera (NIRCam) and the Mid-Infrared Instrument (MIRI). The images of the exoplanète HIP 65426 b are quite sharp which confirms that JWST peut directement imager les exoplanètes avec plus de détails pour une meilleure compréhension des systèmes planétaires lointains².  

Encore un autre développement signalé le 1^st September 2022 is the highest fidelity spectrum to date of a planétaire-mass object, VHS 1256 b which was observed with JWST NIRSpec IFU and MIRI MRS modes. Water, methane, carbon monoxide, carbon dioxide, sodium, and potassium were observed in the spectrum. Further, the research team directly detected silicate clouds in the atmosphere of VHS 1256 b, which is the first such detection for a planétaire-mass companion³. 

Les outils utilisés dans ces études, gracieuseté JWST, open door for new discoveries about exoplanets in the home galaxie et au-delà.

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Références:  

1. L'équipe scientifique JWST Transiting Exoplanet Community Early Release 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  

2. 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  

3. 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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