Le télescope spatial James Webb (JWST) a réussi à capturer des images directes d'AF Leporis b, marquant ainsi l'observation de l'exoplanète de plus faible masse hors du système solaire à ce jour. Cette planète est également la plus proche de son étoile à avoir été directement imagée par le télescope de 10 milliards de dollars.
Le processus d'imagerie a été décrit comme une « course contre la montre » car AF Lep b était sur le point de disparaître derrière la lumière intense de son étoile, potentiellement pendant une décennie. Âgée de seulement 23 millions d'années, AF Lep b est significativement plus jeune que la Terre, qui a environ 4,6 milliards d'années. Elle possède une masse environ 3,2 fois supérieure à celle de Jupiter et un diamètre environ 1,2 fois plus grand que celui du géant gazeux du système solaire.
Les chercheurs ont été confrontés à des défis en raison de la proximité de la planète avec son étoile, ce qui complique les observations. Kyle Franson de l'Université du Texas à Austin a noté que le JWST est plus petit que les plus grands télescopes terrestres, rendant difficile la distinction entre des corps célestes positionnés de manière rapprochée.
AF Lep b est située à 88 années-lumière de la Terre, se présentant comme un simple point pour le JWST. Cependant, les astronomes peuvent extraire des informations significatives de cette observation. Depuis la découverte de la première exoplanète dans les années 1990, le catalogue s'est élargi à plus de 6 000 entrées, mais très peu ont été directement imagées.
La plupart des exoplanètes sont détectées par leurs interactions avec leurs étoiles hôtes, soit en bloquant la lumière, soit par des influences gravitationnelles. Le JWST utilise un coronographe pour bloquer la lumière des étoiles, permettant une observation plus claire des planètes en orbite. AF Lep b, étant une jeune planète, possède une forte lueur, ce qui en fait un candidat idéal pour une telle imagerie.
L'équipe de recherche visait à étudier l'atmosphère d'AF Lep b, car les planètes ayant des masses similaires à celles des géants gazeux du système solaire sont rares. Cependant, ils devaient agir rapidement, car l'orbite de la planète se rapproche de son étoile, limitant le temps d'observation. Avec son orbite de 25 années-terre, il pourrait falloir plus d'une décennie pour qu'AF Lep b réapparaisse derrière son étoile.
Les observations ont révélé qu'AF Lep b possède une atmosphère très active, avec des courants de convection mélangeant des éléments entre ses niveaux inférieurs et supérieurs. L'équipe a détecté des niveaux de monoxyde de carbone beaucoup plus élevés que prévu, suggérant que des courants ascendants puissants sont responsables du transport de ce gaz dans l'atmosphère supérieure de la planète.
Cette imagerie réussie fournit non seulement des informations sur AF Lep b, mais démontre également les capacités du JWST, dépassant les attentes initiales. Les résultats soulignent le potentiel de futures découvertes alors que le JWST poursuit sa mission.