Le télescope spatial James Webb de la NASA a observé un disque riche en carbone entourant l'exoplanète CT Cha b, à 625 années-lumière de la Terre, potentiellement servant d'usine à lunes. Ce disque, séparé de celui de l'étoile elle-même, offre des insights sur la formation précoce des planètes et des lunes. Le jeune système stellaire n'a que 2 millions d'années.
Le télescope spatial James Webb a fourni les premières mesures directes de la composition chimique et des conditions physiques dans un disque potentiellement formateur de lunes autour de l'exoplanète massive CT Cha b. Situé à 625 années-lumière, ce disque riche en carbone entoure la planète, qui orbite autour d'une étoile âgée de seulement 2 millions d'années. Bien qu'aucune lune n'ait été détectée, l'environnement suggère un lieu de naissance pour de futures lunes, éclairant la façon dont les satellites naturels se forment.
L'étude, publiée dans The Astrophysical Journal Letters, met en évidence que la planète et son étoile sont séparées de 46 milliards de miles, indiquant des disques d'activité distincts. L'étoile continue d'accumuler du matériau de son disque plus grand, tandis que le disque de CT Cha b montre une composition distincte. Les chercheurs ont utilisé l'instrument infrarouge moyen (MIRI) de Webb et un spectrographe de résolution moyenne, en appliquant une imagerie à haut contraste pour isoler la faible lueur de la planète de la luminosité de l'étoile.
L'analyse a révélé sept molécules contenant du carbone dans le disque, y compris l'acétylène (C2H2) et le benzène (C6H6). Cela contraste fortement avec le disque de l'étoile, qui contient de l'eau mais manque de carbone, illustrant une évolution chimique rapide sur 2 millions d'années. « Nous pouvons voir des preuves du disque autour du compagnon, et nous pouvons étudier la chimie pour la première fois. Nous ne sommes pas seulement témoins de la formation de lunes — nous sommes aussi témoins de la formation de cette planète », a déclaré la co-auteure principale Sierra Grant de la Carnegie Institution for Science.
« Nous voyons quel matériau s'accrète pour construire la planète et les lunes », a ajouté l'auteur principal Gabriele Cugno de l'Université de Zurich. Les résultats établissent des parallèles avec les grandes lunes de Jupiter —Io, Europe, Ganymède et Callisto— qui se sont probablement formées à partir d'un disque similaire il y a des milliards d'années. « Nous voulons en apprendre plus sur la façon dont notre système solaire a formé des lunes... Webb nous permet d'assister au drame de la formation des lunes », a noté Cugno.
L'équipe prévoit d'autres observations de Webb sur des systèmes planétaires jeunes pour explorer la diversité des disques et les processus de formation des lunes.