Pour la première fois, des astronomes ont utilisé le télescope spatial James Webb de la NASA pour prendre en photo une planète située en dehors de notre système solaire. L’exoplanète est une géante gazeuse, ce qui signifie qu’elle n’a pas de surface rocheuse et ne pourrait pas être habitable.
L’image, vue à travers quatre spectres lumineux différents, montre comment le puissant faisceau infrarouge de Webb peut facilement capturer des galaxies au-delà de notre système solaire. Cette prouesse ouvre ainsi la voie à de futurs clichés et donc à de nouvelles informations sur les exoplanètes.
L’exoplanète représentée sur l’image de Webb, appelée HIP 65426 b, a une masse de six à douze fois celle de Jupiter, et ces observations pourraient permettre de réduire encore cette masse. Elle est jeune comme les planètes vont – environ 15 à 20 millions d’années, par rapport à notre Terre de 4,5 milliards d’années.
Les astronomes ont découvert la planète en 2017 à l’aide de l’instrument SPHERE sur le Very Large Telescope de l’Observatoire européen austral au Chili et ont pris des images de celle-ci en utilisant de faibles faisceaux infrarouge. Webb possède un objectif qui dévoile de nouveaux détails que les télescopes terrestres ne seraient pas en mesure de détecter en raison de la luminosité intrinsèque de l’atmosphère terrestre.
Les chercheurs ont analysé les données de ces observations et préparent un article qu’ils soumettront à des revues spécialisées pour examen . Mais la première photo d’une exoplanète par Webb laisse déjà entrevoir les possibilités futures d’étude des mondes lointains.
Comme HIP 65426 b est environ 100 fois plus éloignée de son orbite que la Terre ne l’est du Soleil, elle est suffisamment éloignée de l’étoile pour que Webb puisse facilement distinguer la planète de l’étoile sur l’image.
Un lancement spatiale prévue dans 10 ans
La caméra infrarouge (NIRCam) et le télescope (MIRI) de Webb sont tous deux équipés de coronographes, qui sont des ensembles de petits filtres qui bloquent la lumière des étoiles, permettant à Webb de prendre des images directes de certaines exoplanètes comme celle-ci. Le télescope spatial Nancy Grace Roman de la NASA, dont le lancement est prévu dans les dix ans à venir, sera équipé d’un coronographe encore plus perfectionné.
“C’était vraiment impressionnant de voir à quel point les coronographes de Webb parvenaient à supprimer la lumière de l’étoile hôte”, a déclaré M. Hinkley.
Prendre des clichés précis extrasolaire est un défi, car les étoiles sont beaucoup plus lumineuses que les planètes. La planète HIP 65426 b est plus de 10 000 fois plus faible que son étoile orbite.
Dans chaque image filtrée, la planète apparaît comme une tache de lumière de forme légèrement différente. Cela est dû aux particularités du système optique de Webb et à la façon dont il traduit la lumière à travers les différentes optiques.
“Obtenir cette image, c’était comme creuser pour trouver un trésor dans l’espace”, a déclaré Aarynn Carter, chercheur postdoctoral à l’Université de Californie à Santa Cruz, qui a dirigé l’analyse des images. “Au début, tout ce que je voyais était la lumière de l’étoile, mais avec un traitement minutieux de l’image, j’ai pu supprimer cette lumière et découvrir la planète.”
Bien que ce ne soit pas la première image directe d’une exoplanète prise depuis l’espace – le télescope spatial Hubble avait capturé des images directes d’exoplanètes par le passé – HIP 65426 b ouvre la voie à la poursuite de l’exploration des exoplanètes par Webb.
“Je pense que le plus excitant est que nous ne faisons que commencer”, a déclaré Carter. “Il y a encore beaucoup d’autres images d’exoplanètes à venir qui façonneront notre compréhension globale de leur physique, de leur chimie et de leur formation. Nous pourrions même découvrir des planètes inconnues jusqu’alors.”
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