Tampons d'image non soustraits et KLIP soustraits pour les filtres NIRCam F356W (rangée supérieure) et MIRI F1140C (rangée inférieure). La colonne la plus à gauche affiche l'image médiane non soustraite pour un seul rouleau scientifique, et toutes les autres colonnes affichent les images soustraites KLIP pour les méthodes de soustraction ADI, RDI et ADI+RDI en utilisant le nombre maximal de modes KLIP PCA. Toutes les images sont orientées comme indiqué par la flèche directionnelle dans la colonne d'image non soustraite, et la position de la planète (cercle blanc) et de l'étoile (étoile blanche) sont marquées. De plus, l'intensité de toutes les images pour un filtre donné est mise à l'échelle de manière identique. L'exoplanète, HIP 65426 b, peut être facilement identifiée à un angle de position de ∼150◦ dans les images soustraites. Nous notons que le noyau central distinct en forme de "hamburger" et la structure à six lobes de la PSF associée dans les images NIRCam sont une caractéristique attendue liée à la conception de l'arrêt de Lyot et non indicative de sources astrophysiques discrètes. Crédit :https://doi.org/10.48550/arXiv.2208.14990
Des astronomes de l'Université d'Exeter ont dirigé les efforts pour capturer la toute première image directe d'une exoplanète à l'aide du télescope spatial pionnier James Webb.
L'image remarquable montre la géante gazeuse HIP65426b, d'environ cinq à 10 fois la masse de Jupiter et formée il y a 15 à 20 millions d'années.
Les observations ont été menées par le professeur Sasha Hinkley de l'Université d'Exeter, en collaboration avec une équipe internationale de chercheurs.
Le professeur Hinkley dit que "c'est un moment de transformation, non seulement pour Webb mais aussi pour l'astronomie en général. Avec Webb, il y a un tout nouvel ensemble de physique que nous pouvons faire pour regarder les chimies de ces planètes."
Les astronomes ont découvert la planète en 2017 à l'aide de l'instrument SPHERE du Very Large Telescope de l'Observatoire européen austral au Chili. Ces images précédentes de la planète ont été produites à l'aide de courtes longueurs d'onde de lumière infrarouge et ne couvraient qu'une plage relativement étroite de l'émission globale de la planète.
La présence de la plupart des exoplanètes n'a été déduite qu'à l'aide de méthodes indirectes, telles que la méthode de transit dans laquelle une partie de la lumière de l'étoile hôte est bloquée par une planète passant devant. Cependant, prendre des images directes d'exoplanètes s'est avéré plus difficile, car les étoiles hôtes autour desquelles les planètes orbitent sont beaucoup plus lumineuses, dans ce cas plusieurs milliers de fois à plus de dix mille fois plus lumineuses.
Cette image montre l'exoplanète HIP 65426 b dans différentes bandes de lumière infrarouge, vue depuis le télescope spatial James Webb :le violet montre la vue de l'instrument NIRCam à 3,00 micromètres, le bleu montre la vue de l'instrument NIRCam à 4,44 micromètres, le jaune montre la vue de l'instrument MIRI à 11,4 micromètres, et le rouge montre la vue de l'instrument MIRI à 15,5 micromètres. Ces images semblent différentes en raison de la manière dont les différents instruments Webb capturent la lumière. Un ensemble de masques à l'intérieur de chaque instrument, appelé coronographe, bloque la lumière de l'étoile hôte afin que la planète puisse être vue. La petite étoile blanche dans chaque image marque l'emplacement de l'étoile hôte HIP 65426, qui a été soustraite à l'aide des coronographes et du traitement d'image. Les formes de barres dans les images NIRCam sont des artefacts de l'optique du télescope, et non des objets de la scène. (Version sans étiquette.). Crédit :NASA/ESA/CSA, A Carter (UCSC), l'équipe ERS 1386 et A. Pagan (STScI).
Pour la nouvelle image, l'équipe de recherche a utilisé la lumière infrarouge moyenne et thermique, révélant de nouveaux détails que les télescopes au sol ne pourraient pas collecter en raison de la lueur infrarouge intrinsèque de l'atmosphère terrestre. Ceux-ci incluent des détails sur la composition chimique de l'atmosphère de la planète, qui apparaît en rouge en raison de minéraux, appelés silicates, formant une fine poussière dans l'atmosphère.
L'équipe pense que l'image montre comment le puissant regard infrarouge du télescope James Webb peut capturer plus de mondes au-delà de notre système solaire, ouvrant la voie à de futures observations qui révéleront plus d'informations que jamais sur les systèmes exoplanétaires.
Étant donné que la planète est environ 100 fois plus éloignée de son étoile hôte que la Terre ne l'est du Soleil, elle est suffisamment éloignée de l'étoile pour que Webb puisse séparer la planète de l'étoile sur l'image. La caméra proche infrarouge (NIRCam) et l'instrument infrarouge moyen (MIRI) de JWST sont tous deux équipés de coronographes, qui sont des ensembles de minuscules masques qui bloquent la lumière des étoiles, permettant à Webb de prendre des images directes de certaines exoplanètes comme celle-ci.
"C'était vraiment impressionnant de voir à quel point les coronographes du JWST ont réussi à supprimer la lumière de l'étoile hôte", a déclaré Hinkley. Le télescope Webb effectue la première détection sans équivoque de dioxyde de carbone dans une atmosphère d'exoplanète
