Institut de recherche sur les lois fondamentales de l'Univers

« L’observation de l’atmosphère d’une exoplanète nous permet d’en savoir plus sur sa formation et son évolution, ainsi que sur les conditions de température, de pression et de chimie qui y règnent. À long terme, ces réponses nous permettront de caractériser les exoplanètes connues à ce jour, pour comprendre l’unicité de notre système solaire et évaluer les conditions d’habitabilité. » explique Achrène.

Elle a débuté son doctorat en développant un simulateur permettant de créer des observations d’atmosphères exoplanétaires telle que le James Webb les verrait à travers son spectromètre basse résolution (LRS) de l’instrument MIRI. Cette étape est cruciale pour comprendre et maitriser l’ensemble des systématiques de l’instrument qui pourraient biaiser les résultats. Forte de cette expérience, elle a contribué à caractériser les performances en vol des premières images acquises par l’instrument MIRI ainsi qu'à tester des méthodes d'analyse grâce à ces observations simulées.

Après cette phase de test appelé Early Release Science (ERS), le James Webb enchaine les observations d’exoplanètes ; Achrène lui emboite le pas. Elle collabore alors avec diverses équipes internationales, mettant à profit ses connaissance de l’instrument et son simulateur pour analyser au mieux les atmosphères des autres mondes. De nombreuses découvertes majeurs en découlent, dont certaines sont publiées dans la prestigieuse revue Nature. Citons par exemple, la première détection de l’émission thermique d’une planète rocheuse tempérée ; ou bien la découverte du dioxyde de carbone dans l’atmosphère d'une Jupiter chaude (très proche de son étoile) et de dioxyde de soufre dans l’atmosphère de deux géantes gazeuses, première preuve de photochimie dans l’atmosphère d’une exoplanète. Ou encore l’analyse de la courbe de phase (variation d’intensité lumineuse apparente d’une planète le long de son orbite) d’une Mini-Neptune.