Meet Michael Radica!
le français suivit
Michael is a doctoral candidate at the University of Montréal who is primarily interested in understanding the compositions of the atmospheres of exoplanets, and what we can then learn about the physical and chemical process that govern the formation and evolution of planets and atmospheres. He also spends time developing tools to analyze data from the most state-of-the-art instruments on telescopes like JWST, to which he always gives whimsical names. Primarily an observer, Michael uses observational techniques like transmission spectroscopy to learn about exoplanet atmospheres. When a planet passes in front of its host star as seen from our telescopes, a phenomenon called a planetary transit, atoms and molecules in the transiting planet’s atmosphere will absorb starlight at specific wavelengths — which differ from molecule to molecule. By observing a transit spectroscopically to measure the amount of starlight the planet blocks as a function of wavelength, we can create something called a transit spectrum and detect the fingerprints of molecules in the planet’s atmosphere.
Below is an example of a such a transit spectrum of the giant exoplanet WASP-96b, taken with the Single Object Slitless Spectroscopy (SOSS) mode of the Canadian NIRISS instrument on JWST, from Michael’s recent paper published in MNRAS. The top panel shows the transmission spectrum itself in grey points, with some atmosphere models over plotted. The middle panel shows residuals to the best fitting model, and the bottom panel breaks up the best fitting model to better visualize the molecules making up WASP-96b’s atmosphere. From the bottom panel, we can clearly see that the many broad bumps in the spectrum are all caused by absorption from water vapour.
This does not mean that WASP-96b’s atmosphere is only made of water, however. As a gaseous planet, the vast majority of WASP-96b’s atmosphere is H and He. Furthermore, it likely contains a number of carbon species like CO2 or CO — however the absorption signatures of these molecules are located at longer wavelengths than can be observed with NIRISS. Michael is thus the PI of a JWST Cycle 2 program to probe the atmosphere of WASP-96b at longer wavelengths using NIRSpec and detect these carbon species. The transit spectrum also shows that the atmosphere of WASP-96b has no clouds, which is puzzling since theory suggests it should be entirely cloudy!
Michael est un candidat doctoral à l’Université de Montréal principalement intéressé par les compositions des atmosphères des exoplanètes, et par ce que nous pouvons apprendre sur les processus physico-chimiques qui gouvernent la formation et l’évolution des planètes et atmosphères. Il passe aussi du temps à développer des outils pour analyser les données venant des instruments de pointe installés sur des télescopes comme le JWST, à qui il donne toujours des noms rigolos. Se considérant comme un observateur, Michael utilise des techniques observationnelles comme la spectroscopie de transmission pour en savoir plus sur les atmosphères exoplanétaires. Lorsqu’une planète passe devant son étoile depuis nos télescopes – constituant un transit planétaire -, les atomes et molécules dans l’atmosphère de la planète vont absorber la lumière à des longueurs d’onde spécifiques, qui diffèrent en fonction de la molécule. En observant un transit spectroscopiquement pour mesurer la quantité de lumière bloquée par la planète en fonction de la longueur d’onde, on peut créer un spectre de transit et détecter les empreintes des molécules dans l’atmosphère planétaire.
En image se trouve un exemple d’un spectre de transit venant de l’exoplanète géante WASP-96b, pris avec le mode Single Object Slitless Spectroscopy (SOSS) de l’instrument canadien NIRISS sur le JWST. La figure provient de l’article récemment publié par Michael dans MNRAS. Le graphe du haut montre le spectre de transmission en points gris, avec quelques modèles d’atmosphère par dessus. Le graphe du milieu présente les résidus du meilleur modèle d’ajustement, et le graphe du bas décompose le meilleur modèle pour mieux visualiser les molécules présentes dans l’atmosphère de WASP-96b. D’après ce dernier graphe, on voit clairement que les nombreuses grandes bosses dans le spectre sont toutes causées par de la vapeur d’eau absorbant la lumière.
Cependant, cela ne veut pas dire que l’atmosphère de WASP-96b est faite uniquement d’eau. En tant que planète gazeuse, la grande majorité de l’atmosphère de WASP-96b est composée d’hydrogène (H) et d’hélium (He). De plus, elle contient sûrement des espèces carbonées comme du CO2 et du CO, mais leurs signatures d’absorption sont localisées à des longueurs d’onde plus grandes que ce que peut observer NIRISS. Michael est par conséquent l’Investigateur Principal d’un programme Cycle 2 du JWST ayant pour but d’inspecter l’atmosphère de WASP-96b à des longueurs d’onde plus grandes à l’aide de NIRSpec et de détecter ces espèces carbonées. Le spectre de transit montre également que l’atmosphère de WASP-96b n’a pas de nuages, ce qui est troublant car la théorie suggère qu’elle devrait être entièrement recouverte de nuages!