Teleskop Jamesa Webba odkrył swoją pierwszą egzoplanetę. Przełom w badaniu kosmosu
To odkrycie to nie tylko potwierdzenie niesamowitych możliwości Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, ale także ekscytujący krok w naszym zrozumieniu systemów planetarnych, w tym naszego własnego.
Astronomowie korzystający z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) zidentyfikowali słabe źródło światła podczerwonego w dysku szczątków otaczającym młodą gwiazdę o nazwie TWA 7, około 111 lat świetlnych od Ziemi. Źródłem, jak twierdzą, jest prawdopodobnie egzoplaneta. Jeśli zostanie to potwierdzone, będzie to pierwsze bezpośrednie odkrycie planety poza naszym układem słonecznym przez teleskop.
Webb złapał nową planetę
TWA 7 to młoda, bo licząca zaledwie 6,4 mln lat gwiazda znajdująca się w gwiazdozbiorze Hydry, tylko 34 lata świetlne od Ziemi. To czerwony karzeł, dużo chłodniejszy i mniejszy od naszego Słońca, otoczony dyskiem pyłowym, przypominającym pozostałości po formowaniu się planet. Tego typu dyski to prawdziwe kopalnie informacji o młodych układach planetarnych.
Dzięki niezwykłej czułości instrumentu MIRI (Mid-Infrared Instrument) zainstalowanego na teleskopie Webba, badaczom udało się wykryć niezwykle słabe źródło światła podczerwonego znajdujące się około 50 jednostek astronomicznych od TWA 7, czyli 50 razy dalej niż Ziemia od Słońca.
Co ciekawe, obiekt ten znajduje się dokładnie tam, gdzie teoria przewidywała obecność planety odpowiedzialnej za „rzeźbienie” pierścieni i przerw w dysku pyłowym gwiazdy.
Obserwacje z koronografem i trudna sztuka widzenia planet
Planety wokół innych gwiazd zobaczyć możemy głównie dzięki metodom pośrednim. Analizujemy np. zmiany jasności gwiazdy (gdy planeta przysłania światło gwiazdy) lub jej ruch (gdy planeta wpływa na grawitację gwiazdy). Ale TWA 7 b (bo tak nazwano planetę) jest inna. Została zaobserwowana bezpośrednio, co oznacza, że zobaczyliśmy jej światło, a nie tylko skutki jej obecności!
Jak to możliwe? Webb użył tzw. koronografu, czyli techniki, która pozwala przesłonić oślepiające światło gwiazdy, by zobaczyć coś znacznie słabszego w jej otoczeniu. To tak, jakby próbować dostrzec świetlika obok reflektora samochodowego: bez zasłonięcia reflektora byłoby to niemożliwe.
Po zastosowaniu zaawansowanego przetwarzania obrazu i odjęciu resztkowego światła gwiazdy naukowcy zobaczyli bardzo słabe, ale wyraźne źródło w podczerwieni. Jego położenie, jasność i kolor pasowały do modelu młodej, chłodnej planety o masie zbliżonej do Saturna.
Więcej na Spider's Web:
Najlżejsza planeta, jaką kiedykolwiek zobaczyliśmy w ten sposób
Według wstępnych szacunków, TWA 7 b ma około 0,3 masy Jowisza, czyli mniej więcej 100 mas Ziemi. To praktycznie dokładnie masa Saturna. Temperatura tej młodej planety szacowana jest na 47 stopni C, co w kosmicznych realiach czyni ją ciałem dość chłodnym, biorąc pod uwagę jej młody wiek.
Planeta znajduje się w przerwie pomiędzy trzema koncentrycznymi pierścieniami pyłu, które wcześniej zauważono wokół TWA 7. To sugeruje, że TWA 7 b może być odpowiedzialna za „wyrzeźbienie” tej przerwy swoją grawitacją. Jeśli to się potwierdzi, będzie to pierwszy raz, gdy naukowcy bezpośrednio zobaczyli planetę, która aktywnie modeluje dysk pyłowy wokół młodej gwiazdy.
James Webb robi to, co miał robić
Odkrycie planety TWA 7 b to idealny przykład tego, co potrafi teleskop Jamesa Webba. Dzięki swoim możliwościom w zakresie podczerwieni i precyzyjnej optyce Webb pozwala nam zajrzeć w miejsca, które wcześniej były kompletnie niedostępne.
W tym przypadku zadziałała nie tylko technologia, ale i precyzyjne planowanie: wybrano idealnego kandydata: młodą, bliską gwiazdę z dobrze widocznym dyskiem, ułożonym prawie prostopadle do naszej linii widzenia.
Obserwacje wykonano w ramach programu 3662, a ich wyniki zostały opublikowane w prestiżowym czasopiśmie Nature. Zespół kierowany przez Anne-Marie Lagrange z francuskiego CNRS oraz Mathilde Malin z Johns Hopkins University podkreśla, że to dopiero początek: dalsze badania mają pomóc lepiej określić właściwości planety.
Niesamowity debiut
Choć 34 lata świetlne to odległość ogromna, w skali kosmicznej TWA 7 to nasz bliski sąsiad. Obserwując takie młode układy, uczymy się, jak mogło wyglądać dzieciństwo naszego własnego Układu Słonecznego. Tego typu odkrycia nie tylko rozpalają wyobraźnię, ale też budują podstawy do zrozumienia, jak powstają planety, księżyce, a nawet życie.
A planeta TWA 7 b? Jeśli potwierdzi swoje istnienie, zapisze się w historii astronomii jako pierwszy świat bezpośrednio sfotografowany przez Webba i pierwsza planeta, którą udało się złapać na gorącym uczynku rzeźbienia dysku pyłowego. Brzmi jak solidny debiut.
