Des chercheurs de l’iREx obtiennent du temps d’observation convoité du Cycle 2 du JWST

Environ 5 000 heures d’observation ont été accordées pour la deuxième année d’observation, ou Cycle 2, du télescope spatial James Webb (JWST) dans le cadre des programmes d’observation générale (GO).

De nombreux astronomes canadiens ont été sélectionnés pour diriger des programmes d’observation au cours du Cycle 2, couvrant un large éventail d’intérêts de recherche, pour un total de 206 heures d’observation dans des programmes dirigés par des chercheurs principaux (PI) d’institutions canadiennes. Près de la moitié de ces heures seront consacrées à trois programmes dirigés par des chercheurs de l’iREx, dont 82 heures pour un programme large dirigé par le professeur Björn Benneke. Il s’agit du plus important programme GO dirigé par un astronome canadien au cours du Cycle 2. Un programme d’observation supplémentaire sera co-dirigé par le chercheur postdoctoral de l’iREx, Jake Taylor, à titre de co-chercheur principal (co-PI).

Apprenez-en plus sur les programmes JWST du cycle 2 des chercheurs de l’iREx ici :

Jake Taylor, chercheur postdoctoral à l’iREx et l’Université Oxford.

Programme 3818 : To be or not to be in equilibrium: Probing disequilibrium chemistry on the warm sub-Neptune TOI-270 d
PI : Cyril Gapp (MPIA)
Co-PIs : Luis Welbanks (Arizona State), Dana Louie (NASA GSFC), Jake Taylor (iREx/Oxford), Thomas Mikal-Evans (MPIA)
Allocation de temps : 7.23h sur NIRSpec/BOTS
Résumé : Les mini Neptunes, exoplanètes dont la taille se situe entre celle de la Terre et celle de Neptune, sont les exoplanètes les plus fréquemment détectées, mais les astronomes n’en ont trouvé aucune dans notre propre Système solaire. Ce programme propose d’observer la mini Neptune TOI-270 d et d’étudier son atmosphère en utilisant la technique de la spectroscopie en transmission. Cette cible sera déjà observée à l’aide de l’instrument canadien NIRISS dans le cadre du programme Guaranteed Time Observations (GTO) NEAT dirigé par le professeur David Lafrenière (iREx). Cette demande GO permettrait d’acquérir des données supplémentaires de l’instrument NIRSpec, ce qui permettrait de détecter le monoxyde de carbone et le méthane et de mieux comprendre l’équilibre des différentes molécules dans les atmosphères des exoplanètes.
N.B. : Depuis sa sélection, ce programme a été retiré du cycle d’observation.

Michael Radica, doctorant à l’iREx.

Programme 4082 : Putting it all Together: Dynamics and Chemistry Probed Through Transmission Spectroscopy of a Cloud-Free Exoplanet
PI : Michael Radica (iREx/UdeM)
co-PI : Jake Taylor (iREx/Oxford)
Allocation de temps : 6,69h sur NIRSpec/BOTS
Résumé : Le premier spectre atmosphérique dune exoplanète du JWST, révélé en juillet 2022 en même temps que les premières images du JWST, était celui de la Jupiter chaude WASP-96 b à l’aide de l’instrument NIRISS. Les précédentes observations de Hubble avaient révélé l’absence surprenante de nuages. Les premières observations du JWST ont confirmé la présence de vapeur d’eau, mais ont également mis en évidence l’existence apparente de nuages et de brumes, contredisant ainsi les conclusions de Hubble. Des analyses plus récentes des données du JWST menées par des chercheurs de l’iREx (Radica et al. 2023, Taylor et al. 2023) ont confirmé que WASP-96 b est une planète géante gazeuse avec une rare atmosphère sans nuages. Cette proposition permettra de collecter des données supplémentaires de spectroscopie de transmission afin d’obtenir une composition atmosphérique plus robuste de cette planète qui prendrait en compte les processus physiques et chimiques complexes en jeu.

Björn Benneke, professeur à l’iREx.

Programme 4098 : Exploring the existence and diversity of volatile-rich water worlds
PI : Björn Benneke (iREx/UdeM)
co-PI : Thomas Mikal-Evans (MPIA)
Allocation de temps : 82h sur NIRISS/SOSS et NIRSpec/BOTS
Résumé : Ce programme proposé mènera une recherche ciblée d’une nouvelle classe de planètes appelées « mondes d’eau« , qui seraient des noyaux rocheux entièrement recouverts d’une épaisse couche d’eau. Les chercheurs de l’iREx ont déjà participé à la découverte de quelques-uns de ces mondes d’eau potentiels, tels que TOI-1452 b et Kepler-138 d. Ce nouveau programme JWST permettra d’obtenir des spectres de transmission atmosphériques de cinq des candidats de mondes d’eau les plus prometteurs, ce qui aidera les scientifiques à mieux comprendre la nature de cette catégorie mystérieuse d’exoplanète.

Pierre-Alexis Roy, doctorant à l’iREx.

Programme 4102 : Hydrogen-rich sub-Neptune or exposed Neptune mantle? Confirming the nature of the most favorable sub-Neptune for JWST emission spectroscopy
PI : Pierre-Alexis Roy (iREx/UdeM)
Co-PI : Björn Benneke (iREx/UdeM)
Allocation de temps : 13.38h sur NIRSpec/BOTS
Résumé : Ce programme proposé cherchera également à mieux comprendre le type d’exoplanète le plus courant : les mini Neptunes. Bien qu’elles soient détectées et observées depuis de nombreuses années, on ne sait toujours pas comment les mini Neptunes se forment et si elles peuvent perdre leur enveloppe riche en hydrogène pour éventuellement devenir des super-Terres. L’exoplanète TOI-824 b, une mini Neptune chaude, pourrait potentiellement se trouver dans cette phase de transition théorisée. Ce programme permettra d’obtenir le spectre d’émission de TOI-824 b, ce qui signifie que le JWST sera en mesure d’observer la lumière de l’exoplanète elle-même au cours de deux observations d’éclipses.

De nombreux autres programmes GO du Cycle 2 du JWST seront soutenus par des chercheurs canadiens et de l’iREx en tant que co-chercheurs. Pour voir tous les programmes GO sélectionnés, consultez le site web du STScI.

La compétition a été féroce cette année, avec plus de sept fois plus de demandes de temps d’observation que de possibilités d’attribution. Ce facteur de pression a presque doublé par rapport au facteur quatre du Cycle 1. Félicitations à tous les astronomes qui ont obtenu des heures d’observation, ainsi qu’à tous les astronomes qui ont soumis des propositions ! Le monde entier est impatient de voir quelles autres découvertes scientifiques étonnantes nous attendent grâce au JWST et aux scientifiques qui utilisent ses données.

Le prochain appel à propositions pour les programmes GO du Cycle 3 du JWST est attendu à la fin de l’été 2023, avec une date limite de soumission fixée au 27 octobre 2023.