James Webb Space Telescope confirms its first exoplanet
Le télescope spatial James Webb confirme sa première exoplanète
par l'Agence spatiale européenne
Illustration d'une planète et de son étoile sur fond noir. La planète est grande, au premier plan au centre, et l'étoile est plus petite, en arrière-plan et également au centre. La planète est rocheuse. Le quart supérieur de la planète (le côté faisant face à l'étoile) est éclairé, tandis que le reste est dans l'ombre. L'étoile est blanc jaunâtre brillant, sans caractéristiques claires. Crédit : NASA, ESA, ASC, L. Hustak (STScI)
Des chercheurs ont confirmé la présence d'une exoplanète, une planète qui orbite autour d'une autre étoile, en utilisant pour la première fois le télescope spatial NASA/ESA/CSA James Webb. Formellement classée LHS 475 b, la planète a presque exactement la même taille que la nôtre, avec 99 % du diamètre de la Terre.
L'équipe de recherche est dirigée par Kevin Stevenson et Jacob Lustig-Yaeger, tous deux du laboratoire de physique appliquée de l'Université Johns Hopkins à Laurel, Maryland. L'équipe a choisi d'observer cette cible avec Webb après avoir soigneusement examiné les données du Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) de la NASA qui laissaient entendre l'existence de la planète.
Le spectrographe proche infrarouge de Webb (NIRSpec) a capturé la planète facilement et clairement avec seulement deux observations de transit. "Il ne fait aucun doute que la planète est là. Les données vierges de Webb le valident", a déclaré Lustig-Yaeger. "Le fait que ce soit aussi une petite planète rocheuse est impressionnant pour l'observatoire", a ajouté Stevenson.
"Ces premiers résultats d'observation d'une planète rocheuse de la taille de la Terre ouvrent la porte à de nombreuses possibilités futures pour étudier les atmosphères des planètes rocheuses avec Webb", a déclaré Mark Clampin, directeur de la division d'astrophysique au siège de la NASA à Washington. "Webb nous rapproche de plus en plus d'une nouvelle compréhension des mondes semblables à la Terre en dehors du système solaire, et la mission ne fait que commencer."
Parmi tous les télescopes en fonctionnement, seul Webb est capable de caractériser les atmosphères d'exoplanètes de la taille de la Terre. L'équipe a tenté d'évaluer ce qui se trouve dans l'atmosphère de la planète en analysant son spectre de transmission. Bien que les données montrent qu'il s'agit d'une planète tellurique de la taille de la Terre, ils ne savent pas encore si elle possède une atmosphère.
"Les données de l'observatoire sont magnifiques", a déclaré Erin May, également du laboratoire de physique appliquée de l'Université Johns Hopkins. "Le télescope est si sensible qu'il peut facilement détecter une gamme de molécules, mais nous ne pouvons pas encore tirer de conclusions définitives sur l'atmosphère de la planète."
Bien que l'équipe ne puisse pas conclure sur ce qui est présent, elle peut certainement dire ce qui n'est pas présent. "Il existe certaines atmosphères de type terrestre que nous pouvons exclure", a expliqué Lustig-Yaeger. "Il ne peut pas avoir une atmosphère épaisse dominée par le méthane, similaire à celle de Titan, la lune de Saturne."
L'équipe note également que s'il est possible que la planète n'ait pas d'atmosphère, certaines compositions atmosphériques n'ont pas été exclues, comme une atmosphère de dioxyde de carbone pur. "De manière contre-intuitive, une atmosphère contenant 100% de dioxyde de carbone est tellement plus compacte qu'elle devient très difficile à détecter", a déclaré Lustig-Yaeger. Des mesures encore plus précises sont nécessaires pour que l'équipe puisse distinguer une atmosphère de dioxyde de carbone pur de l'absence d'atmosphère du tout. Les chercheurs devraient obtenir des spectres supplémentaires avec d'autres observations cet été.
Webb a également révélé que la planète est à quelques centaines de degrés plus chaude que la Terre, donc si des nuages sont détectés, cela pourrait amener les chercheurs à conclure que la planète ressemble plus à Vénus, qui a une atmosphère de dioxyde de carbone et est perpétuellement enveloppée de nuages épais. "Nous sommes à la pointe de l'étude des petites exoplanètes rocheuses", a déclaré Lustig-Yaeger. "Nous avons à peine commencé à effleurer la surface de ce à quoi pourraient ressembler leurs atmosphères."
Les chercheurs ont également confirmé que la planète complète une orbite en seulement deux jours, une information qui a été presque instantanément révélée par la courbe de lumière précise de Webb. Bien que LHS 475 b soit plus proche de son étoile que n'importe quelle planète du système solaire, son étoile naine rouge est inférieure à la moitié de la température du soleil, de sorte que les chercheurs prévoient qu'elle pourrait encore supporter une atmosphère.
Le graphique montre le spectre de transmission de l'exoplanète rocheuse LHS 475 b. Les points de données sont tracés sous forme de cercles blancs avec des barres d'erreur grises sur un graphique de la quantité de lumière bloquée en pourcentage sur l'axe vertical par rapport à la longueur d'onde de la lumière en microns sur l'axe horizontal. Une ligne droite verte représente un modèle le mieux adapté. Une ligne rouge courbée représente un modèle de méthane et une ligne violette légèrement moins courbée représente un modèle de dioxyde de carbone. Crédit : NASA, ESA, CSA, L. Hustak (STScI), K. Stevenson, J. Lustig-Yaeger, E. May (Laboratoire de physique appliquée de l'Université Johns Hopkins), G. Fu (Université Johns Hopkins) et S. Moran (Université d'Arizona)
Les découvertes des chercheurs ont ouvert la possibilité de localiser des planètes de la taille de la Terre en orbite autour d'étoiles naines rouges plus petites. "Cette confirmation de planète rocheuse met en évidence la précision des instruments de la mission", a déclaré Stevenson. "Et ce n'est que la première des nombreuses découvertes qu'il fera." Lustig-Yaeger a convenu : "Avec ce télescope, les exoplanètes rocheuses sont la nouvelle frontière."
LHS 475 b est relativement proche, à seulement 41 années-lumière, dans la constellation Octans.
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COMMENTAIRES
BRAAVO !Nous attendons maintenant que WEB trouve une deuxieme Terre !!
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The team's results were presented at a press conference of the American Astronomical Society (AAS) on Wednesday January 11, 2023.
Provided by European Space Agency
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