Teleskopas „James Webb“ pirmą kartą atrado planetą, tiesiogiai ją nufotografavęs

Potenciali egzoplaneta, pažymėta kaip CC#1, skrieja dulkių diske, supančiame jauną žvaigždę, ir turi masę, palyginamą su Saturno mase. Tyrimas paskelbtas žurnale „Nature“.

Iki šiol JWST ir kiti teleskopai egzoplanetas aptikdavo daugiausia tranzitiniu metodu – stebėdami, kaip planeta praeina pro savo žvaigždę, laikinai užtemdydama jos šviesą. 

Tiesioginis fotografavimas – pačios planetos fotografavimas šalia žvaigždės – yra labai sudėtingas: planeta yra milijonus kartų blankesnė, ir jos šviesa pasimeta akinančiame žvaigždės spindesyje.

Tiesioginis egzoplanetos vaizdas reiškia, kad teleskopas nenustatė planetos egzistavimo pagal netiesioginius požymius (pavyzdžiui, pagal užtemimą ar gravitacinį poveikį žvaigždei), o tiesiogiai „pamatė“ pačios planetos šviesą – padarė jos vaizdą.

„Pagrindinė problema yra ta, kad žvaigždė yra ryški, o planeta labai blanki“, – aiškina astrofizikė Ann-Marie Lagrange iš Prancūzijos nacionalinio mokslinių tyrimų centro, viena iš darbo autorių.

Kaip teleskopui pavyko tai padaryti

JWST yra įrengtas koronografas – prietaisas, kuris blokuoja tiesioginę žvaigždės šviesą, leidžiantis „pamatyti“ silpnus objektus aplink ją, pavyzdžiui, planetas, dulkių diskus ar palydovus.

Mokslininkai nusprendė stebėti jaunas žvaigždes, kurias galima „matyti iš viršaus“, t. y. sistemas, kuriose dulkių diskai ir galimos planetos yra gerai matomi. 

Žvaigždė TWA 7 yra būtent tokia: ji jauna (6,4 mln. metų) ir ją supa trys kosminių šiukšlių žiedai. Tarpas tarp žiedų gali būti sukeltas planetų buvimo arba kitų reiškinių, pavyzdžiui, magnetinių laukų.

JWST stebėjo šią žvaigždę 2024 m. birželio mėn. ir užfiksavo blankų objektą tarp pirmojo ir antrojo žiedo.

Komanda patikrino, ar tai negali būti tolimos galaktikos, atsitiktinai patekusios į kadrą, – tikimybė, kad tai yra galaktika, yra mažesnė nei 0,34 %.

Ką sužinojome apie naują planetą

Ji yra maždaug 52 astronominių vienetų atstumu nuo žvaigždės – tai 52 kartus toliau nei Žemė nuo Saulės.

Masė – apie trečdalį Jupiterio masės, tai atitinka maždaug Saturno masę.

Laikinai žymima CC#1.

Įsikūrusi dulkių žiede, tai reiškia, kad gali sąveikauti su aplinkine medžiaga.

„Modeliavimas parodė, kad planeta šioje vietoje sukuria disko struktūrą, labai panašią į tą, kurią matome JWST nuotraukoje“, – sako Lagranžas. 

„Būtent todėl buvome įsitikinę, kad planeta egzistuoja, bet iki nuotraukos tai buvo tik teorija“.

JWST parodė, kad gali ne tik analizuoti tolimų pasaulių atmosferą, bet ir tiesiogiai „matyti“ egzoplanetas.

Tai atveria naujas galimybes planetų sistemų formavimosi tyrimams, ypač jų evoliucijos pradinėse stadijose.

Autoriai mano, kad dabar astronomai turės daugiau galimybių atrasti panašius pasaulius, ypač aplink jaunas žvaigždes su ryškiais dulkių diskais.