Iată prima imagine directă a unei exoplanete realizată de telescopul James Webb

Aceasta este prima imagine a unei exoplanete realizată de telescopul spațial James Webb.

„De fapt, măsurăm fotoni din atmosfera planetei însăși”, spune astronomul Sasha Hinkley de la Universitatea din Exeter, Anglia. Văzând aceste particule de lumină, „pentru mine, este foarte interesant”.

Planeta are o masă de aproximativ șapte ori mai mare decât cea a lui Jupiter și se află de peste 100 de ori mai departe de steaua sa decât se află Pământul de Soare, arată observațiile directe ale exoplanetei HIP 65426 b. De asemenea, este tânără, cu o vârstă de aproximativ 10 sau 20 de milioane de ani, în comparație cu Pământul, care are peste 4 miliarde de ani, raportează Hinkley și colegii săi într-un studiu prezentat la 31 august la arXiv.org.

Aceste trei caracteristici – mărimea, distanța și tinerețea – au făcut ca HIP 65426 b să fie relativ ușor de observat și, prin urmare, o planetă bună pentru a testa abilitățile de observare ale JWST. Iar telescopul a depășit încă o dată așteptările astronomilor (SN: 7/11/22).

„Am demonstrat cu adevărat cât de puternic este JWST ca instrument pentru imagistica directă a exoplanetelor”, spune astronomul și coautorul Aarynn Carter de la Universitatea din California, Santa Cruz, specializat în exoplanete.

Astronomii au descoperit peste 5.000 de planete care orbitează în jurul altor stele (SN: 3/22/22/22). Dar aproape toate aceste planete au fost detectate indirect, fie prin faptul că planetele trag de stele cu gravitația lor, fie prin faptul că blochează lumina stelară atunci când trec între stea și câmpul vizual al unui telescop.

Pentru a vedea o planetă direct, astronomii trebuie să blocheze lumina stelei sale și să lase lumina proprie a planetei să strălucească, un proces dificil. A mai fost făcut înainte, dar numai pentru un total de aproximativ 20 de planete (SN: 11/13/08; SN: 3/14/13; SN: 7/22/20).

„În fiecare domeniu de descoperire a exoplanetelor, natura a fost foarte generoasă”, spune astrofizicianul MIT Sara Seager, care nu a fost implicată în descoperirea JWST. „Acesta este singurul domeniu în care natura nu a venit cu adevărat”.

În 2017, astronomii au descoperit HIP 65426 b și au luat o imagine directă a acestuia folosind un instrument pe Very Large Telescope din Chile. Dar, deoarece acel telescop se află la sol, nu poate vedea toată lumina care vine de la exoplanetă. Atmosfera Pământului absoarbe o mare parte din lungimile de undă în infraroșu ale planetei – exact lungimile de undă pe care JWST excelează în observarea lor. Telescopul spațial a observat planeta pe 17 și 30 iulie, capturând strălucirea acesteia în patru lungimi de undă infraroșii diferite.

„Acestea sunt lungimi de undă de lumină în care nu am mai văzut exoplanete până acum”, spune Hinkley. „Am așteptat literalmente această zi timp de șase ani. Este o senzație uimitoare”.

Imaginile în aceste lungimi de undă vor ajuta la dezvăluirea modului în care s-au format planetele și din ce sunt alcătuite atmosferele lor.

„Imagistica directă este viitorul nostru”, spune Seager. „Este uimitor să vedem că Webb se comportă atât de bine”.

În timp ce echipa nu a studiat încă în detaliu atmosfera lui HIP 65426 b, a raportat primul spectru – o măsurare a luminii într-o gamă de lungimi de undă – a unui obiect care orbitează în jurul unei stele diferite. Spectrul permite o privire mai profundă asupra chimiei și atmosferei obiectului, au raportat astronomul Brittany Miles de la UC Santa Cruz și colegii săi pe 1 septembrie la arXiv.org.

Acel obiect se numește VHS 1256 b. Este la fel de greu ca și 20 de Jupiteri, deci ar putea fi mai degrabă un obiect de tranziție între o planetă și o stea, numit pitică brună, decât o planetă gigantică. JWST a găsit dovezi că cantitățile de monoxid de carbon și metan din atmosfera globului sunt în afara echilibrului. Asta înseamnă că atmosfera se amestecă, vânturile sau curenții trăgând moleculele de la adâncimi mai mici către vârful său și invers. Telescopul a văzut, de asemenea, semne de nori de nisip, o caracteristică comună în atmosferele piticilor brune (SN: 7/8/22).

„Aceasta este probabil o atmosferă violentă și turbulentă care este plină de nori”, spune Hinkley.

HIP 65426 b și VHS 1256 b nu seamănă cu nimic din ceea ce vedem în sistemul nostru solar. Ele se află la o distanță de peste trei ori mai mare decât cea a lui Uranus față de stelele lor, ceea ce sugerează că s-au format într-un mod total diferit de planetele mai familiare. În activitatea viitoare, astronomii speră să folosească JWST pentru a vizualiza planete mai mici care se află mai aproape de stelele lor.

„Ceea ce ne-ar plăcea să facem este să coborâm să studiem Pământul, nu-i așa? Ne-ar plăcea foarte mult să obținem acea primă imagine a unui Pământ care orbitează o altă stea”, spune Hinkley. Acest lucru este probabil în afara razei de acțiune a JWST – planetele de mărimea Pământului sunt încă prea mici pentru a le vedea. Dar un Saturn? Acesta ar putea fi un obiectiv pe care JWST și-ar putea concentra privirea.