Grâce à son instrument canadien, le télescope Webb détecte des détails de l'atmosphère d'une exoplanète comme jamais auparavant
Ce spectre de transmission de la Saturne chaude WASP-39 b capté par le NIRISS canadien du télescope spatial James Webb révèle la signature de plusieurs éléments chimiques dans l'atmosphère de l'exoplanète, comme du potassium, de la vapeur d'eau et du monoxyde de carbone. (Source : NASA/ESA/ASC/J. Olmsted [STScI].)
Des données révolutionnaires recueillies par le télescope spatial James Webb sur l'atmosphère de l'exoplanète WASP-39 b révèlent la présence d'une série d'éléments chimiques.
Une équipe internationale, qui comprend un groupe d'astronomes canadiens de l'Université de Montréal dirigé par le professeur Bjorn Benneke, a utilisé le NIRISS canadien et deux autres instruments du télescope Webb pour détecter un large éventail d'atomes et de molécules, des signes de réactions chimiques et des nuages dans l'atmosphère de cette exoplanète distante d'environ 700 années-lumière. Cette même équipe a révélé en que l'atmosphère de WASP-39 b contenait du dioxyde de carbone.
La série complète des données fournit un portrait de la structure moléculaire et de la composition chimique de l'atmosphère de l'exoplanète. Les chercheurs ont notamment détecté pour la première fois du dioxyde de soufre, une molécule produite par des réactions chimiques déclenchées par le rayonnement ultraviolet de l'étoile. Ce processus (photochimie) n'avait jamais été observé en dehors du Système solaire jusqu'à présent.
Parmi les autres éléments détectés dans l'atmosphère par le télescope Webb figurent le sodium, le potassium et la vapeur d'eau, ce qui confirme les observations précédentes avec des télescopes spatiaux et terrestres. Du monoxyde de carbone a aussi été détecté : il s'ajoute à la liste de WASP-39 b.
Ces découvertes témoignent de la capacité du télescope Webb à mener les diverses études sur les exoplanètes - des planètes situées autour d'autres étoiles que le Soleil prévues par la communauté scientifique, dont l'étude de l'atmosphère de petites planètes rocheuses, comme celles du système TRAPPIST-1.
Pour capter la lumière de WASP-39 b, le télescope Webb a suivi la planète pendant qu'elle passait devant son étoile. À ce moment, une partie de la lumière de l'étoile a traversé l'atmosphère de la planète. La lumière stellaire a été marquée de signatures propres à différents éléments chimiques présents dans l'atmosphère de l'exoplanète. En étudiant cette lumière grâce à une technique appelée spectroscopie de transit, les astronomes ont déterminé la composition de l'atmosphère de la planète pourtant à des centaines d'années-lumière de distance.
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