Laboratoire de spectroscopie infrarouge

Analyseur de spectre de transmission

Simulez la façon dont la lumière stellaire traverse l'enveloppe gazeuse externe d'un monde lointain. Découvrez pourquoi des liaisons moléculaires quantiques distinctes créent des empreintes d'absorption uniques.

Laboratoire Interactif d'Astrophysique

Spectromètre de Transmission et Analyseur d'Empreintes Moléculaires

Simulez la spectroscopie de transmission JWST/NIRSpec à travers les atmosphères exoplanétaires.

Molécule / Gaz Cible

Classe d'Étoile Hôte

Bruit Instrumental du Détecteur10 ppm

Diagnostics Spectrales

Vapeur d'eau (H₂O)

Indicateur clé des océans de surface liquide ou des enveloppes atmosphériques de vapeur dans les exoplanètes terrestres tempérées et les jupiters chauds.

Note d'Observation : Détecté dans WASP-96b, K2-18b et les lunes glacées de Jupiter.

Flux Normalisé Simulé vs. Longueur d'Onde d'Absorption

SNR : ~100.0:1

940 nm (NIR) (Abs: 65%)

1,15 µm (Bande J) (Abs: 75%)

1,40 µm (Bande H) (Abs: 90%)

1,90 µm (Bande K) (Abs: 85%)

2,60 µm (MIR) (Abs: 95%)

1 000 Flux (Continuum)Profondeur de la dépression de transmission ΔF/F (%)

0,6 µm (Optique)1,5 µm (NIR)3,0 µm4,5 µm15,0 µm (Mid-IR)

940 nm (NIR)

940 nm

Dépression : -65%

1,15 µm (Bande J)

1150 nm

Dépression : -75%

1,40 µm (Bande H)

1400 nm

Dépression : -90%

1,90 µm (Bande K)

1900 nm

Dépression : -85%

2,60 µm (MIR)

2600 nm

Dépression : -95%

Comment fonctionne la spectroscopie de transmission

Lorsqu'une exoplanète passe devant son étoile hôte (un transit), elle bloque une partie de la lumière stellaire. Alors que le disque planétaire opaque bloque toutes les longueurs d'onde de manière égale, la fine atmosphère transparente n'absorbe la lumière qu'à des longueurs d'onde spécifiques correspondant aux transitions quantiques rovibrationnelles de ses gaz atmosphériques.

La loi d'absorption de Beer-Lambert

La transmission d'un rayonnement électromagnétique monochromatique à travers un gaz absorbant est modélisée par la relation de Beer-Lambert :

I(λ) = I₀(λ) · exp[-σ(λ) · N]

Où $σ(λ)$ est la section efficace d'absorption moléculaire et $N$ est la densité colinéaire le long de la ligne de visée optique.