Vue d'artiste du télescope James-Webb, dont les capacités devraient révolutionner l'observation de l'espace. © ESA, Nasa, S. Beckwith
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Comment le télescope spatial James-Webb va scruter les autres planètes ?

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[EN VIDÉO] Lancement et déploiement du télescope spatial James Webb  Voici comment va se dérouler le lancement du télescope spatial Webb et son déploiement les heures et jours suivant durant son voyage jusqu'au point de Lagrange L2, à 1,5 million de km de la Terre. 

Le télescope spatial James-Webb continue d'ajuster ses instruments pour commencer ses premières observations. Au cours de sa mission, le JWST pourra notamment orienter ses instruments vers des exoplanètes et autres mondes du Système solaire afin d'en apprendre plus sur leurs caractéristiques.

L'attente ne fait que croître autour des premières observations du télescope spatial James-Webb (JWST). Le successeur spirituel d'Hubble a la lourde tâche de nous en apprendre plus sur l'Univers observable : galaxies, étoiles, nébuleuses, planètes et exoplanètes. Dans un billet publié le 31 janvier, la Nasa explique la stratégie de l'administration américaine et de l'agence spatiale européenne (ESA) pour imager et comprendre les différents mondes dispersés dans notre Système solaire et gravitant autour d'autres étoiles.

La séquence de déploiement du télescope James-Webb a débuté le 25 décembre 2021 et a continué tout au long de son trajet vers le point de Lagrange L2, autour duquel il s'est positionné le 24 janvier 2022. © ESA

Observer des planètes pour détecter de la vie ?

Les nombreux instruments équipant le James-Webb permettront d'observer les (exo)planètes les plus lointaines de différentes façons. Miri (Mid-Infrared Instrument), NirSpec (Near-Infrared Spectrograph) et NirCam (Near-Infrared Camera) fourniront données et images de corps planétaires et gazeux encore méconnus, dans le spectre infrarouge et du proche-infrarouge. Deux méthodes seront utilisées par les chercheurs et ingénieurs opérant sur le JWST. La spectrographie est une méthode grandement utilisée dans l'imagerie astronomique professionnelle. Elle permet de décomposer la lumière captée par un instrument tel qu'Hubble ou le James-Webb, afin d'établir un « portrait » fiable de la cible étudiée. La coronographie simule quant à elle un phénomène similaire à une éclipse lorsque le télescope pointe un objet lumineux. L'obscurcissement d'une étoile permet par exemple d'analyser son environnement, et de potentiellement détecter des planètes encore inconnues.  

Trois planètes ont été observées autour de l'étoile HR-8799, en obscurcissant l'astre grâce à un procédé, la coronographie. © Nasa, JPL-Caltech, Observatoire Palomar

Ces travaux d'études des planètes, et notamment celles du Système solaire, permettront de comprendre sa formation et son évolution depuis 4,6 milliards d'années. Le James Webb Space Telescope se veut une véritable alternative aux missions de survol et d'exploration robotique. Son miroir primaire massif, de 6,5 mètres de diamètre, lui permet une sensibilité et une précision redoutable tandis que sa position au point de Lagrange L2 (à 1,5 million de kilomètres de la Terre) lui assure une place privilégiée pour observer ces mondes lointains.

Au-delà du nuage d'Oort

L'idée de planètes plus ou moins similaires à la Terre agite l'inconscient collectif depuis 1995 et la découverte de la première exoplanète par Didier Queloz et Michel Mayor. Et les scientifiques l'assurent : le télescope James-Webb permettra d'en apprendre bien plus sur les mondes dissimulés derrière les frontières du Système solaire

Comparaison des tailles et masses de différentes planètes, dont deux extérieures au Système solaire, TOI-421b et GJ-1214b. © Nasa, ESA, CSA

L'un des systèmes ciblés par la Nasa pour être étudié sous toutes les coutures gravite autour d'une étoile nommée Trappist-1, située à 40,5 années-lumière de la Terre. Sept planètes telluriques orbitent autour de l'astre, avec des diamètres semblables à celui de notre Planète. Le JWST observera principalement Trappist-1b, deuxième planète la plus massive du système, est proche de son étoile. Le télescope spatial déterminera si Trappist-1b est un monde mort ou si elle possède une atmosphère riche en dioxyde de carbone, à l'instar des planètes du Système solaire telles que Vénus, Mars ou la Terre. Une analyse plus poussée du spectre lumineux émis depuis Trappist-1b est aussi la clé pour décomposer son atmosphère, et à terme, déterminer d'une potentielle habitabilité.

Pour l'heure, les instruments du nouvel observatoire spatial sont en cours de calibrage et de mise en tension. Le James-Webb auscultera l'étoile HD-84406, située à 260 années-lumière dans la constellation de la Grande Ourse. L'observation pourrait avoir lieu au cours des prochaines semaines, alors que les premières images et résultats seront rendus publics au cours de l'été 2022.

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