Le télescope spatial James Webb vient de marquer l'histoire en découvrant sa première exoplanète.
TWA 7b, c'est le nom de cette exoplanète, se distingue par sa masse particulièrement faible, équivalente à seulement 0,3 fois celle de Jupiter. Située à 111 années-lumière de la Terre, elle orbite autour d'une jeune étoile nommée CE Antilae. Cette dernière, âgée de quelques millions d'années seulement, offre un spectacle rare avec son disque de débris vu de face depuis notre planète.
Image du disque autour de l'étoile TWA 7 enregistrée à l'aide de l'instrument SPHERE du Very Large Telescope de l'ESO. L'image capturée avec l'instrument MIRI du JWST est superposée. La zone vide autour de TWA 7 B dans l'anneau R2 est clairement visible.
Crédit: A.-M. Lagrange et al.
La découverte de TWA 7b a été rendue possible grâce à la sensibilité du JWST aux rayonnements infrarouges, émis par les jeunes planètes de faible masse. L'instrument MIRI, équipé d'un coronographe, a permis de distinguer la faible lueur de la planète malgré la lumière intense de son étoile hôte. Cette technique ouvre la voie à l'identification d'autres mondes similaires.
Les observations du JWST ont révélé que le disque de CE Antilae est divisé en trois anneaux distincts. La présence de TWA 7b explique la formation d'un anneau étroit et de zones vides dans ce disque. Ces structures, sculptées par la gravité de la planète, confirment les simulations réalisées par les astronomes.
Cette découverte souligne l'importance du JWST dans l'exploration des exoplanètes. Sa capacité à imager directement des planètes de faible masse, comme TWA 7b, représente une avancée majeure. Les astronomes anticipent déjà de futures découvertes, avec la perspective d'étudier des mondes encore plus légers et lointains.
Image a: Vue combinée du disque de poussières autour de l'étoile, avec les données de SPHERE et JWST. Les zones denses sont visibles, le centre est masqué.
Image b: Simulation montrant comment une planète façonne le disque autour d'elle par sa gravité. Comment le JWST détecte-t-il les exoplanètes ?
Le télescope spatial James Webb utilise principalement son instrument MIRI pour détecter les exoplanètes. Cet instrument est sensible aux rayonnements infrarouges, ce qui permet de capter la chaleur émise par les jeunes planètes.
Un coronographe intégré bloque la lumière intense des étoiles hôtes, révélant ainsi la présence de planètes orbitant autour. Cette technique est particulièrement efficace pour les planètes de faible masse, comme TWA 7b.
La détection directe d'exoplanètes représente une épreuve technique majeure. Le JWST, avec ses instruments de pointe, surmonte ces obstacles en offrant une précision inégalée.
Pourquoi les disques de débris sont-ils importants ?
Les disques de débris, comme celui entourant CE Antilae, sont des vestiges de la formation planétaire. Ils contiennent des poussières et des gaz qui n'ont pas été incorporés dans les planètes.
L'étude de ces disques permet aux astronomes de retracer l'histoire des systèmes planétaires. Les structures observées, telles que des anneaux et des zones vides, indiquent souvent la présence de planètes invisibles.
Ces disques sont également des laboratoires naturels pour étudier les processus de formation planétaire. Ils offrent des indices précieux sur la manière dont les planètes interagissent avec leur environnement.
Enfin, l'observation de disques de débris autour de jeunes étoiles aide à comprendre la diversité des systèmes planétaires dans notre galaxie.