Le mode utilise le NIRISS (Near Infrared Imager and Slitless Spectrograph) du télescope comme interféromètre. C'est ce qu'on appelle l'interférométrie de masquage d'ouverture (AMI) et cela permet au JWST d'atteindre son plus haut niveau de résolution spatiale.

Une équipe d'astronomes a utilisé l'AMI du JWST pour observer le système PDS 70. PDS 70 est une jeune étoile T-Tauri âgée d'environ 5,4 millions d'années. À ce jeune âge, son disque protoplanétaire l’entoure encore. PDS 70 est un système bien étudié qui a attiré l'attention des astronomes. Il est unique car ses deux planètes, PDS 70 b et c, en font le seul système de disques protoplanétaires multiplanétaires que nous connaissons.

Les chercheurs voulaient déterminer avec quelle facilité l'AMI trouverait les deux planètes connues de PDS 70 et ce qu'il pourrait observer d'autre dans le système.

Leur article de recherche s'intitule « L'interféromètre James Webb :détections interférométriques spatiales des PDS 70 b et c à 4,8 µm ». Il est disponible sur le serveur de prépublication arXiv et n'a pas encore été évalué par des pairs. L'auteur principal est Dori Blakely du Département de physique et d'astronomie de l'Université de Victoria, Colombie-Britannique, Canada.

PDS 70 est connu pour sa paire de planètes. PDS 70 b a environ 3,2 masses de Jupiter et suit une période orbitale de 123 ans. PDS 70 c a environ 7,5 masses de Jupiter et suit une orbite de 191 ans. L’une des choses les plus surprenantes du système est que le PDS 70 b semble posséder son propre disque d’accrétion. Le système montre également des preuves intrigantes d'un troisième corps, peut-être une autre étoile.

L'interférométrie du JWST a facilement détecté les deux planètes. En fait, les observations ont mis en évidence des émissions de disques circumplanétaires autour des PDS 70 b et c. "Notre photométrie des PDS 70 b et c fournit la preuve de l'émission de disques circumplanétaires", écrivent les chercheurs.

Cela signifie que nous pouvons voir l’étoile et son disque protoplanétaire, où se forment les planètes, ainsi que les disques circumplanétaires individuels autour de chaque planète. Ces disques sont l'endroit où se forment les lunes, et les voir dans un système situé à 366 années-lumière est très impressionnant.

Les observations AMI du JWST ont également trouvé une troisième source ponctuelle. Sa lumière est différente de la lumière de la paire de planètes et plus similaire à la lumière de l’étoile. S'il s'agit d'une autre planète, sa composition est différente des autres. Si ce n’est pas une autre planète, cela ne signifie pas nécessairement qu’il s’agisse d’une autre étoile. Le JWST pourrait voir la lumière des étoiles diffusée par une autre structure gazeuse et poussiéreuse ou un amas dans le disque.

"Cela indique que ce que nous observons n'est pas dû à une simple structure de disque interne, mais peut faire allusion à une morphologie complexe du disque interne, telle qu'une spirale ou des caractéristiques grumeleuses", expliquent les chercheurs.

La troisième source inexpliquée pourrait être quelque chose de plus exotique. Des recherches antérieures ont également identifié la source et suggéré qu'il pourrait s'agir d'un flux d'accrétion circulant entre les PDS 70 b et c. "Nous interprétons son signal à proximité directe de la planète c comme le tracé du flux d'accrétion alimentant son disque circumplanétaire", ont écrit les auteurs de la recherche précédente.

Ou, peut-être le plus excitant, la source pourrait être une autre planète. "Un autre scénario est que le signal que nous observons serait dû à une planète supplémentaire située à l'intérieur de l'orbite de PDS 70 b", expliquent les auteurs. "Des observations de suivi seront nécessaires pour déterminer la nature de cette émission", écrivent les auteurs.

Une partie du succès des observations vient de ce qu’elles n’ont pas détecté. Les disques protoplanétaires sont poussiéreux et difficiles à examiner. Le JWST a une longueur d’avance car il peut voir la lumière infrarouge. Lorsqu'il est utilisé en mode interférométrie, c'est un outil puissant. Le fait qu’il n’ait pas réussi à détecter d’autres planètes constitue cependant un progrès. "De plus, nous imposons les contraintes les plus importantes sur des planètes supplémentaires", indique une partie du disque. Ces contraintes aideront les futurs chercheurs à examiner le système PDS 70 et d'autres systèmes extrasolaires.

Les résultats montrent également un autre point fort d’AMI :sa capacité à voir des parties de l’espace des paramètres que d’autres télescopes ne peuvent pas voir. "De plus, nos résultats montrent que NIRISS/AMI peut mesurer de manière fiable l'astrométrie relative et les contrastes des jeunes planètes dans une partie de l'espace paramétrique (petites séparations et contrastes modérés à élevés) qui est unique à ce mode d'observation et inaccessible à toutes les autres installations actuelles. à 4,8 µm", expliquent les auteurs.

Le JWST a déjà établi sa place dans l’histoire de l’astronomie. Il tient ses promesses et a déjà contribué de manière significative à notre compréhension du cosmos. Les observations du télescope avec son mode d'interférométrie à masquage d'ouverture consolideront encore davantage sa place dans l'histoire.

"Ici, en utilisant la puissance de l'interféromètre James Webb, nous détectons PDS 70, son disque externe et ses deux protoplanètes, b et c. Ce sont les premières planètes détectées par interférométrie spatiale", écrivent les auteurs.