Astrofysikken har taget et afgørende spring med det første direkte billede af en lys exoplanet optaget af James Webb-rumteleskopet (JWST). Denne konstatering fremhæver i detektionen af TWA 7b, en gasformig verden, hvis masse er tæt på Saturns, og som bliver den mindst massive, der observeres ved direkte fotografering.
Indtil videre, opdagelse af lette exoplaneter Det repræsenterede en teknisk udfordring af første klasseTraditionelle metoder var baseret på indirekte spor, men denne gang, takket være den avancerede teknologi i JWST og dens koronagraf, TWA 7b er blevet observeret uden at man har taget disse spor i betragtning..
Et ungt system, et vindue til fortiden
Denne exoplanet kredser om stjernen TWA 7, en ung stjerne placeret omkring 34 lysår fra Jorden i stjernebilledet Hydra. TWA 7 er et stjernesystem, der kun er 6,4 millioner år gammelt, ekstremt ung sammenlignet med vores Sol, som er 4.600 milliarder år gammel.
Planeten er placeret midt i en affaldsskive, dannet af støv og klipper, hvor tre koncentriske ringe skiller sig ud. Den smalleste af disse er flankeret af to områder med lidt stof, og i dens centrum er den infrarøde kilde blevet lokaliseret, som viste sig at være TWA 7b. Det opnåede billede har været afgørende for at bekræfte eksistensen og massen af exoplaneten.
Takket være denne disks orientering, kunne astronomer har været i stand til at studere de indre strukturer og verificere, gennem simuleringer, hvordan tyngdekraften fra TWA 7b kunne have formet den fine ring og hulrummet, der faldt sammen med dens position.
En exoplanet, ti gange lettere end andre
Massen af TWA 7b svarer til 30% af Jupiters., den tungeste planet i vores system, og har en masse tæt på Saturns. Dette er tilfældet indtil videre. Derudover, Den er ti gange lettere end tidligere afbildede exoplaneter. ved hjælp af teleskoper.
Indhentning af direkte billeder af sådanne lysplaneter repræsenterer et gennembrud vigtigt, da disse teknikker normalt kun tillod detektion af meget større gasgiganter. Denne tekniske udvikling.
Opdagelsen blev ledet af et internationalt hold, herunder Anne-Marie Lagrange fra det franske CNRS og Paris-PSL-observatoriet, i samarbejde med universitetet i Grenoble-Alpes.
Koronagrafen, nøglen til opdagelsen
Hvordan er det muligt at se noget så småt og svagt? Koronagrafen er en fundamental del. Det er en enhed, der blokerer lyset fra hovedstjernen og simulerer, hvad der sker under en solformørkelse, så meget svage, nærliggende objekter kan blive synlige i deres omgivelser. Uden denne innovation ville lyset fra stjernen TWA 7 have forhindret opdagelsen.
MIRI-instrumentet på James Webb, udstyret med den koronograf, der er udviklet i Frankrig, har vist sin evne til at observere unge, kolde planeter som stadig udsender lys i det midterste infrarøde område, et vindue der indtil nu næppe havde været brugt til studiet af disse verdener.
Et skridt mod jordiske exoplaneter
Opdagelsen af TWA 7b repræsenterer ikke kun en teknisk rekord, men også et paradigmeskift i forskningen. Muligheden for at fotografere en Saturn-lignende planet bringer astronomien tættere på den reelle mulighed for at fange billeder af små, solide verdener tættere på vores planet.
Selvom TWA 7b fortsat er en gasgigant, anerkender eksperter det James Webb-teknologien har forkortet afstande med hensyn til detektion af planeter med forhold, der mere ligner Jorden, dvs. jordiske eller potentielt beboelige.
Denne forskning viser, at det, der indtil for nylig var utænkeligt – at se så lys og fjerne planeter i direkte billeder – bliver en håndgribelig mulighedVejen til at karakterisere atmosfærer og søge efter beboelige exoplaneter er blevet meget mere tilgængelig.
Opdagelsen af TWA 7b markerer begyndelsen på en ny æra inden for exoplanetastronomi. Det handler ikke længere kun om at opdage nye verdener, men om at være i stand til at studere dem i detaljer og i fremtiden endda indhente information om deres atmosfærer og overflader. Astronomien forbereder sig på at se stadigt mindre, koldere og mere flygtige planeter i øjnene og sætter ideen om at finde en jordlignende planet inden for det teknisk mulige.