Les astronomes utilisant le télescope spatial de la NASA / ESA / CSA James Webb ont trouvé le disque riche en carbone entourant CT Cha B, une exoplanet géante à environ 620 années-lumière de la Terre dans la constellation de Chamaeleon. Leurs résultats fournissent le premier aperçu direct des propriétés chimiques et physiques du matériau accrété sur un géant du gaz et dans son système de lune potentiel.
CT CHA, également connu sous le nom de PDS 44 et TIC 454259409, n’a que 2 millions d’années et est toujours accumulé de matériel circonsellaire.
Cependant, le disque circonétaire découvert par Webb ne fait pas partie du plus grand disque d’accrétion autour de l’étoile centrale.
«Nous pouvons voir des preuves du disque autour du compagnon, et nous pouvons étudier la chimie pour la première fois», a déclaré le Dr Sierra Grant, astronome de la Carnegie Institution for Science.
«Nous ne sommes pas seulement assistés à la formation de la lune – nous assistons également à la formation de cette planète.»
«Nous voyons quel matériel accréte pour construire la planète et les lunes», a ajouté le Dr Gabriele Cugno, astronome à l’Université de Zurich et au National Center of Competence in Research Planets.
Les observations infrarouges de CT CHA B ont été faites avec le Miri de Webb (instrument médian infrarouge) en utilisant son spectrographe de résolution moyenne.
Un premier aperçu des données d’archives Webb a révélé des signes de molécules dans le disque circonétaire, ce qui a motivé une plongée plus profonde dans les données.
Parce que le faible signal de la planète est enfoui dans l’éblouissement de l’étoile hôte, les astronomes ont dû démêler la lumière de l’étoile de la planète en utilisant des méthodes à contraste élevé.
« Nous avons vu des molécules à l’emplacement de la planète, et nous savions donc qu’il y avait des trucs là-bas qui valaient la peine de creuser et de passer un an à essayer de taquiner sur les données. Cela a vraiment pris beaucoup de persévérance », a déclaré le Dr Grant.
En fin de compte, les chercheurs ont découvert sept molécules de carbone dans le disque de la planète, y compris l’acétylène (C2H2) et le benzène (c6H6).
Cette chimie riche en carbone contraste fortement avec la chimie observée dans le disque autour de l’étoile de l’hôte, où les chercheurs ont trouvé de l’eau mais pas de carbone.
La différence entre les deux disques offre des preuves de leur évolution chimique rapide sur seulement 2 millions d’années.
«Nous voulons en savoir plus sur la façon dont notre système solaire a formé des lunes.
«Comment ces lunes sont-elles en train de devenir? Quels sont les ingrédients? Quels processus physiques sont en jeu, et sur quels délais?»
«Webb nous permet d’assister au drame de la formation de la lune et d’enquêter sur ces questions observationnellement pour la première fois.»
