Le télescope spatial James Webb découvre la première exoplanète

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Le télescope spatial James Webb pourrait ajouter une autre réalisation cosmique à sa liste : l’observatoire spatial a été utilisé pour confirmer l’existence d’une exoplanète pour la première fois.

Le corps céleste est connu sous le nom de LHS 475 b et est situé en dehors de notre système solaire et a à peu près la même taille que la Terre. Le monde rocheux est à 41 années-lumière dans la constellation d’Octane.

Les données précédentes recueillies par la NASA via le satellite Exoplanet Survey, ou TESS, indiquaient que la planète pourrait exister.

Une équipe de chercheurs dirigée par des collaborateurs L’astronome Kevin Stephenson et le boursier postdoctoral Jacob Lustig-Yeger du laboratoire de physique appliquée de l’Université Johns Hopkins à Laurel, Maryland, ont observé la cible à l’aide de Webb. Ils ont observé des creux dans la lumière des étoiles alors que la planète passait devant son étoile hôte, appelés transits, et ont observé deux transits se produire.

« Il ne fait aucun doute que la planète existe. Les données originales de Webb le valident », a déclaré Lustig-Yaeger. dans la situation actuelle.

La découverte de la planète a été annoncée mercredi lors de la 241e réunion de l’American Astronomical Society à Seattle.

« Le fait que ce soit une petite planète rocheuse est impressionnant pour l’observatoire », a déclaré Stephenson.

Webb est le seul télescope capable de décrire les atmosphères d’exoplanètes de la taille de la Terre. L’équipe de recherche a utilisé Webb pour analyser la planète à travers plusieurs longueurs d’onde de lumière pour voir si elle avait une atmosphère. Pour l’instant, l’équipe n’a pas pu tirer de conclusions définitives, mais la sensibilité du télescope a détecté une poignée de molécules présentes.

« Il y a des atmosphères terrestres que nous pouvons exclure », a déclaré Lustig-Yaeger. « Il ne pouvait pas avoir une atmosphère dense dominée par le méthane, similaire à celle de Titan, la lune de Saturne. »

Les astronomes auront une autre occasion d’observer à nouveau la planète au cours de l’été et de procéder à une analyse de suivi de la présence éventuelle de son atmosphère.

Les découvertes de Webb ont également révélé que la planète est plus chaude de quelques centaines de degrés que la nôtre. Si les chercheurs détectent des nuages ​​​​sur LHS 475 b, ils pourraient s’avérer similaires à Vénus – qui est le jumeau le plus chaud de la Terre avec une atmosphère de dioxyde de carbone.

Ce graphique montre le changement de luminosité relative de l'étoile et de la planète hôte, sur une période de trois heures.

« Nous sommes à la pointe de l’étude des petites exoplanètes rocheuses », a déclaré Lustig-Yaeger. « Nous avons à peine commencé à gratter la surface de ce à quoi pourrait ressembler l’atmosphère. »

La planète effectue une orbite autour de son étoile naine rouge tous les deux jours terrestres. Étant donné que l’étoile est à moins de la moitié de la température de notre soleil, il est possible que la planète maintienne une atmosphère malgré sa proximité avec l’étoile.

Les chercheurs pensent que leur découverte sera la première d’une longue série dans l’avenir de Webb.

« 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, dans un communiqué. « 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 en est encore à ses balbutiements. »

D’autres observations de Webb ont été partagées lors de la réunion de mercredi, y compris des vues inédites d’un disque poussiéreux en orbite autour d’une étoile naine rouge à proximité.

Les images du télescope marquent la première fois qu’un tel disque a été capturé dans des longueurs d’onde infrarouges de lumière invisibles à l’œil humain.

Ces deux images montrent le disque de débris poussiéreux autour d'AU Mic, une naine rouge située à 32 années-lumière dans la constellation du Microscopium.

Le disque rempli de poussière autour de l’étoile, appelé AU Mic, représente les vestiges de la formation des planètes. Lorsque de petits objets solides appelés planétésimaux – une planète en cours de formation – sont entrés en collision, ils ont laissé derrière eux un grand anneau poussiéreux autour de l’étoile et formé un disque de débris.

« Le disque de débris est constamment régénéré par les collisions de jeunes planètes. En les étudiant, nous obtenons une fenêtre unique sur l’histoire dynamique récente de ce système », a déclaré l’auteur principal de l’étude Glenn Lawson, chercheur postdoctoral au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, et membre de l’équipe de recherche qui a étudié AU Mic. .

Les capacités de Webb ont permis aux astronomes de voir la région proche de l’étoile. Leurs observations et leurs données pourraient fournir des informations utiles à la recherche de planètes géantes qui forment de larges orbites dans les systèmes planétaires, contrairement à Jupiter et Saturne dans notre système solaire.

AU Mic est situé à 32 années-lumière dans la constellation Microscopium. L’étoile a environ 23 millions d’années, donc la formation de planètes autour de l’étoile s’est déjà arrêtée, car ce processus prend normalement moins de 10 millions d’années, selon les chercheurs. D’autres télescopes ont repéré deux planètes en orbite autour de l’étoile.

a déclaré le co-auteur de l’étude, Josh Schleider, chercheur principal du programme d’observation du Goddard Space Flight Center de la NASA.

Le télescope Webb a également été utilisé pour regarder à l’intérieur de NGC 346, une région de formation d’étoiles située dans une galaxie naine voisine appelée le petit nuage de Magellan.

Une région de formation d'étoiles appelée NGC 346 est située dans une galaxie naine voisine appelée le petit nuage de Magellan.

Environ 2 milliards de dollars Vers 3 milliards d’années après le Big Bang qui a créé l’univers, les galaxies se sont remplies de feux d’artifice pour former des étoiles. Ce pic de formation d’étoiles est appelé le « midi cosmique ».

« Une galaxie cosmique de midi n’aura pas un NGC 346, comme c’est le cas dans le petit nuage de Magellan ; elle en aura des milliers », a déclaré Margaret Mixner, astronome à l’Universities Space Research Association et chercheuse principale de l’équipe de recherche. dans la situation actuelle.

« Même si NGC 346 est désormais le seul amas massif de formation d’étoiles dans sa galaxie, il nous offre une excellente occasion d’explorer les conditions qui existaient à midi cosmique. »

L’observation de la formation des étoiles dans cette galaxie permet aux astronomes de comparer la formation des étoiles dans notre galaxie, la Voie lactée.

Dans la nouvelle image de Webb, on peut voir des étoiles en formation tirer du gaz et de la poussière en forme de ruban d’un nuage moléculaire environnant. Ce matériau alimente la formation d’étoiles, et éventuellement de planètes.

« Nous voyons les éléments constitutifs, non seulement des étoiles, mais aussi des planètes potentielles », a déclaré le co-chercheur Guido De Marchi, membre de la faculté des sciences spatiales de l’Agence spatiale européenne, dans un communiqué. « Étant donné que le petit nuage de Magellan a un environnement similaire à celui des galaxies pendant la période cosmique de midi, il est possible que des planètes rocheuses se soient formées beaucoup plus tôt dans l’histoire de l’univers que nous ne le pensions. »

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