L'instrument canadien NIRISS sur Webb trouve de l'eau dans l'atmosphère de l'exoplanète WASP-96 b

Publiée le 12 juillet, 2022

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L'instrument canadien NIRISS sur Webb trouve de l'eau dans l'atmosphère de l'exoplanète WASP-96 b

2022-07-12 – La Pre Sarah Gallagher, conseillère scientifique de la présidente de l'ASC, et Nathalie Ouellette, astrophysicienne chargée des communications scientifiques sur Webb au Canada et coordonnatrice à l'Institut de recherche sur les exoplanètes de l'Université de Montréal, donnent des explications sur les données de l'instrument canadien NIRISS du télescope spatial James Webb.

Le télescope James Webb est le plus puissant télescope spatial jamais construit : ses images devraient révéler à un niveau de détail inédit bien des facettes encore inconnues de l'Univers. Cette mission est le fruit d'une collaboration internationale entre la NASA, l'Agence spatiale européenne et l'Agence spatiale canadienne. (Sources : Agence spatiale canadienne, ESA, NASA, JPL-Caltech, Christine Daniloff/MIT, Julien de Wit, STScI, NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL), T. Pyle, NASA/JPL-Caltech/R. Hurt.)

Bonjour, bonjour! Nous sommes heureuses de vous accueillir en direct de l’Agence spatiale canadienne sur la Rive-Sud de Montréal. Je suis Sarah Gallagher, conseillère scientifique de la présidente de l’ASC et astrophysicienne à l’Université Western.

Et je suis Nathalie Ouellette, astrophysicienne chargée des communications scientifiques pour Webb au Canada, et coordonnatrice de l’Institut de recherche sur les exoplanètes de l’Université de Montréal. Nous sommes ravies de dévoiler la toute première image de l’atmosphère d’une exoplanète captée par Webb.

La contribution canadienne à cette grande aventure comprend deux éléments-clés. Le premier est le détecteur de guidage de précision qui nous permet de voir ces magnifiques images aujourd’hui. Il comprend une paire de caméras hautement précises qui fixe des étoiles-guides lorsque le télescope est en mouvement. Et qui garde ces images stables pour que ce miroir magnifique capte des images claires.

Le deuxième est le NIRISS, qui absorbe la lumière dans le proche infrarouge. Il peut observer les toutes premières galaxies, comme celles que nous venons de voir, mais aussi des exoplanètes.  

Pour comprendre comment le NIRISS recueille ces renseignements, il est important de comprendre une technique-clé: la spectroscopie. Les chercheurs utilisent la spectroscopie dans le but de diviser la lumière en différentes couleurs, ou longueurs d’onde, afin d’étudier plus en détails des objets célestes. Pour les exoplanètes, nous utilisons la spectroscopie de transit pour dévoiler des détails cachés de ces mondes éloignés et de leurs atmosphères. Mais comment fonctionne la spectroscopie de transit?

La spectroscopie de transmission atmosphérique se produit lorsque vous avez une étoile, une étoile comme notre Soleil, et l’exoplanète passe devant. La lumière de l’étoile peut traverser son atmosphère. Toutes les molécules de cette atmosphère peuvent laisser des signatures sur la lumière, ce qui nous permet de chercher des biosignatures, ou des traces de vie sur d'autres mondes.

C'est excitant et c'est certainement la raison pour laquelle la recherche sur les exoplanètes est l'un des domaines les plus passionnants. Au cours des dernières décennies, des télescopes comme TESS et Kepler ont découvert et repertorié plus de 5 000 exoplanètes, seulement dans notre galaxie. Et ce n'est que la pointe de l'iceberg. Maintenant, Webb est prêt à réécrire les manuels d'astronomie. Des équipes internationales de scientifiques vont pouvoir avoir accès à des mondes extraterrestres inconnus et en examiner de plus près que jamais les détails cachés. La quête pour trouver une forme de vie ailleurs dans l’Univers est lancée, et Webb en sera un nouvel allié précieux.  

Maintenant, notre grand dévoilement: le NIRISS a détecté la présence d’eau dans l’atmosphère d’une exoplanète géante gazeuse chaude, connue sous le nom de WASP-96 b. Elle est située à quelque 1150 années-lumière de la Terre. C’est le spectre de transmission dans le proche infrarouge de l’atmosphère d’une exoplanète le plus détaillé obtenu à ce jour.

Chaque point blanc sur ce graphique représente une donnée qui montre combien de lumière a été absorbée par l’atmosphère de la planète. Et toutes ces pointes et ces vagues sont des signatures. Elles transportent de l’information sur le type de molécules dans l’atmosphère de cette exoplanète. On peut voir, grâce à ces superbes données, qu’il y a de l’eau dans l’atmosphère. On y retrouve aussi de la présence de brume et de nuages qu’on ne pouvait pas observer auparavant.

C’est un travail colossal. C’est incroyable.

Je suis d’accord, c’est incroyable!

Je dois dire, en regardant ces données, combien elles sont propres et nettes - c'est vraiment fascinant! Mais Webb ne fait que commencer!

WASP-96 b est une exoplanète chaude et volatile; une géante gazeuse qui orbite très près de son étoile qui ressemble à notre Soleil. Cela la rend relativement facile à repérer. Webb et NIRISS auront la capacité d'observer des planètes beaucoup plus petites.

Nathalie, quelle est la suite? À quoi pouvons-nous nous attendre?  

Le but ultime, c’est de trouver une Terre 2.0. C'est-à-dire une exoplanète rocheuse dont l'atmosphère contient des molécules et des éléments intéressants, et qui se trouve juste à la bonne distance de son étoile pour avoir une température similaire à celle de la Terre. Cette région située à la bonne distance de l'étoile est appelée la zone Boucles d'or, c’est-à-dire la zone habitable, car la température y est idéale pour que l'eau reste sous forme liquide et puisse potentiellement accueillir des traces de vie.

L’eau est essentielle à la vie et NIRISS et Webb puissent détecter de l’eau est un immense pas en avant dans notre recherche de vie.

Mais les exoplanètes et leurs étoiles hôtes sont incroyablement diverses et chaque système planétaire qu’observe Webb nous aide à approfondir notre compréhension de comment ces mondes lointains se sont formés et ont évolué.

Webb, ces nouvelles observations et ses magnifiques instruments ouvrent les portes d’un nouveau monde à nos chercheurs et aux jeunes astronomes du Canada et du monde entier.

Un énorme merci à nos partenaires de la NASA et de l’Agence spatiale européenne. Nous avons bien hâte de voir la suite. Go Webb go!

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