Po raz pierwszy astronomowie wykorzystali Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba do wykonania bezpośredniego zdjęcia planety poza naszym Układem Słonecznym. Egzoplaneta jest gazowym gigantem, co oznacza, że nie ma skalistej powierzchni i nie nadaje się do zamieszkania.
Obraz widziany przez cztery różne filtry świetlne pokazuje, jak potężne podczerwone spojrzenie Webba może z łatwością uchwycić światy poza naszym Układem Słonecznym, wskazując drogę do przyszłych obserwacji, które ujawnią więcej niż kiedykolwiek o egzoplanetach.
„To przełomowy moment, nie tylko dla Webba, ale także ogólnie dla astronomii” – powiedziała Sasha Hinkley, profesor nadzwyczajny fizyki i astronomii na University of Exeter w Wielkiej Brytanii, która prowadziła te obserwacje przy dużej międzynarodowej współpracy. Webb to międzynarodowa misja prowadzona przez NASA we współpracy z jej partnerami, ESA (Europejską Agencją Kosmiczną) i CSA (Kanadyjską Agencją Kosmiczną).
Egzoplaneta na zdjęciu Webba, zwana HIP 65426 b, ma masę około 6-12 mas Jowisza, a te obserwacje mogą pomóc jeszcze bardziej zawęzić ten obraz. Jest młoda jak na planetę — ma około 15 do 20 milionów lat w porównaniu z naszą Ziemią, która ma 4,5 miliarda lat.
Astronomowie odkryli planetę w 2017 roku za pomocą instrumentu SPHERE w Bardzo Dużym Teleskopie Europejskiego Obserwatorium Południowego w Chile i wykonali jej zdjęcia przy użyciu krótkich fal podczerwonych. Widok Webba, przy dłuższych falach podczerwonych, ujawnia nowe szczegóły, których teleskopy naziemne nie byłyby w stanie wykryć ze względu na wewnętrzną podczerwoną poświatę ziemskiej atmosfery.
Naukowcy analizują dane z tych obserwacji i przygotowują artykuł, który prześlą do czasopism naukowych do recenzji. Jednakże, pierwsze uchwycenie przez Webba egzoplanety już wskazuje na przyszłe możliwości badania odległych światów.
Ponieważ HIP 65426 b znajduje się około 100 razy dalej od swojej gwiazdy macierzystej niż Ziemia od Słońca, jest wystarczająco daleko od gwiazdy, aby Webb mógł łatwo oddzielić planetę od gwiazdy na zdjęciu.
Kamera bliskiej podczerwieni Webba (NIRCam) i instrument średniej podczerwieni (MIRI) są wyposażone w koronografy, które są zestawami maleńkich maskownic, które blokują światło gwiazd, umożliwiając Webbowi wykonywanie bezpośrednich zdjęć niektórych egzoplanet, takich jak ta. Nancy Grace Roman – Kosmiczny Teleskop NASA, który ma zostać wystrzelony jeszcze w tej dekadzie, będzie wyposażony w jeszcze bardziej zaawansowany koronograf.
Najnowsze filmy
„To było naprawdę imponujące, jak dobrze koronografy Webba działały w celu stłumienia światła gwiazdy macierzystej” – powiedział Hinkley.
Wykonywanie bezpośrednich zdjęć egzoplanet jest trudne, ponieważ gwiazdy są o wiele jaśniejsze niż planety. Planeta HIP 65426 b emituje ponad 10 000 razy mniej światła niż jej gwiazda macierzysta w bliskiej podczerwieni i kilka tysięcy razy mniej w średniej podczerwieni.
Na każdym zdjęciu z innym filtrem planeta wygląda jak plamka światła o nieco innym kształcie. Dzieje się tak ze względu na szczegóły systemu optycznego Webba i sposób, w jaki przekłada światło przez różne układy optyczne.
„Uzyskanie tego obrazu było jak kopanie kosmicznego skarbu” – powiedziała Aarynn Carter, badaczka z tytułem doktora na Uniwersytecie Kalifornijskim w Santa Cruz, która kierowała analizą obrazów. „Na początku wszystko, co widziałam, to światło gwiazdy, ale dzięki starannemu przetwarzaniu obrazu byłam w stanie usunąć to światło i odkryć planetę”.
Chociaż nie jest to pierwsze bezpośrednie zdjęcie egzoplanety wykonane z kosmosu – Kosmiczny Teleskop Hubble’a uchwycił już wcześniej bezpośrednie zdjęcia egzoplanet – HIP 65426b wskazuje drogę do eksploracji egzoplanet przez Webba.
„Myślę, że najbardziej ekscytujące jest to, że to dopiero początek” – powiedział Carter. „Istnieje o wiele więcej zdjęć egzoplanet, które ukształtują nasze ogólne zrozumienie ich fizyki, chemii i formacji. Możemy nawet odkryć nieznane wcześniej planety”.
– Elizabeth Landau, siedziba NASA
