Dans une démonstration remarquable de sa précision et de son exactitude, le télescope spatial James-Webb (JWST), une collaboration entre la NASA, l'Agence spatiale européenne et l'Agence spatiale canadienne, a capturé des preuves définitives de la présence de dioxyde de carbone (CO2) dans l'atmosphère d'une planète géante gazeuse en orbite autour d'une étoile semblable au Soleil située à 700 années-lumière.
Le résultat, publié dans Nature, fournit des informations importantes sur la composition et la formation de l'exoplanète et témoigne de la capacité de James-Webb à détecter et à mesurer le CO2 dans les atmosphères plus minces des petites planètes rocheuses. Et au-delà des renseignements recueillis, une meilleure compréhension de ces exoplanètes pourrait permettre de trouver des mondes susceptibles d'abriter une vie extraterrestre.
L'équipe qui a fait cette découverte a obtenu du temps d’observation sur le télescope dans le cadre du programme Early Release Science, qui a été choisi pour récolter certaines des premières données de James-Webb après le début de ses opérations scientifiques, à la fin juin.
Dirigée par Natalie Batalha, de l'Université de Californie à Santa Cruz, l'équipe comprend des astronomes du monde entier, dont Björn Benneke, de l'Université de Montréal, qui est aussi membre de l'Institut de recherche sur les exoplanètes (iREx).
La cible du programme d'observation, WASP-39 b, est une planète géante gazeuse chaude dont la masse représente environ un quart de celle de Jupiter (à peu près la même que Saturne) et dont le diamètre est 1,3 fois supérieur à celui de Jupiter. Sa bouffissure extrême est liée en partie à sa température élevée (environ 900 °C). Contrairement aux géantes gazeuses plus froides et plus compactes de notre système solaire, WASP-39 b orbite très près de son étoile – à peine un huitième de la distance entre le Soleil et Mercure – et effectue une orbite en un peu plus de quatre jours terrestres. La découverte de la planète, signalée en 2011, a été faite sur la base de détections au sol de l'atténuation subtile et périodique de la lumière de son étoile hôte lorsque la planète transite, ou passe, devant l'étoile.
Lors d'un transit, une partie de la lumière de l'étoile est complètement bloquée par la planète (ce qui provoque l'atténuation globale de sa lumière) et une autre partie traverse l'atmosphère de la planète. Comme les différents gaz absorbent différentes combinaisons de couleurs, les scientifiques peuvent analyser les petites différences de luminosité à travers diverses longueurs d'onde pour déterminer exactement de quoi est constituée une atmosphère.
Avec sa combinaison d'une atmosphère gonflée et de transits fréquents, WASP-39 b est une cible idéale pour la spectroscopie de transmission. L'équipe a utilisé le spectrographe dans le proche infrarouge de James-Webb (NIRSpec) pour parvenir à cette détection.
