Telescopul spațial James Webb (JWST) a făcut un progres major în studiul exoplanetelor prin fotografierea uneia dintre cele mai reci lumi observate vreodată în afara sistemului nostru solar. Performanța a fost prezentată într-un articol publicat în Nature.
Astronomii au folosit recent telescopul spațial James Webb (JWST) pentru a imaginea direct o exoplanetă numită Eps Ind Ab situată în sistemul triplu stelar Epsilon Indi, la aproximativ 12 ani lumină de Pământ. Eps Ind Ab finalizează o revoluție a stelei sale părinte, o pitică roșie numită Eps Ind A, la fiecare 200 de ani pământeni. Această orbită este deosebit de eliptică, ceea ce înseamnă că distanța dintre planetă și stea sa variază considerabil. În punctul său cel mai apropiat, Eps Ind Ab este de aproximativ 20 de ori distanța dintre Pământ și Soare, în timp ce în punctul cel mai îndepărtat este de 50 de ori această distanță. De asemenea, analizele au arătat că această planetă avea o temperatură de aproximativ 0°C. Aceasta este cea mai rece lume studiată vreodată de James Webb. Această temperatură se explică în mare măsură prin distanța care separă planeta de stea sa. Faptul că steaua Eps Ind A este o pitică portocalie mai mică și mai rece decât Soarele joacă și el un rol. Aceasta este prima exoplanetă fotografiată direct de telescopul James Webb. Această descoperire marchează un pas important în studiul exoplanetelor reci și al giganților gazoși îndepărtați.
Fotografia directă a Eps Ind Ab, care este de șase ori mai masivă decât Jupiter, a fost posibilă prin utilizarea unui coronagraf integrat în instrumentul MIRI al JWST. În esență, acționează ca un ecran care blochează lumina intensă a stelei, făcând posibilă vizualizarea obiectelor mai slabe din apropiere, cum ar fi exoplanetele. Această tehnică este deosebit de eficientă pentru observarea obiectelor reci, îndepărtate, care emit în principal în spectrul infraroșu mediu. Primele imagini realizate de instrumentul MIRI au arătat un punct luminos care nu corespundea poziției așteptate a planetei. Analizând aceste date noi, cercetătorii și-au dat seama că estimările anterioare ale masei și orbitei planetei erau incorecte. Metodele anterioare, cum ar fi viteza radială, au evaluat de fapt prost acești parametri. Această tehnică detectează variațiile în mișcarea unei stele cauzate de atracția gravitațională a unei planete, dar este mai puțin precisă pentru planetele cu orbite foarte largi, cum ar fi Eps Ind Ab.
Descoperirea lui Eps Ind Ab este deosebit de semnificativă, deoarece demonstrează capacitățile JWST de a detecta și studia exoplanete care anterior nu erau la îndemâna instrumentelor terestre. Echipa de cercetători, condusă de Elisabeth Matthews de la Institutul Max Planck pentru Astronomie din Heidelberg, și-a propus, de asemenea, să analizeze atmosfera planetei folosind date în infraroșu de la MIRI. Primele rezultate sugerează o atmosferă bogată în elemente grele, în special carbon, formând molecule precum metanul, dioxidul și monoxidul de carbon. Este posibil ca atmosfera planetei să fie tulbure, ceea ce ar putea influența compoziția chimică detectată. Sunt necesare cercetări suplimentare pentru a înțelege mai bine aceste aspecte și pentru a obține o imagine de ansamblu mai precisă a compoziției chimice și a climatului acestui „super-Jupiter”.
În general, descoperirile făcute cu Eps Ind Ab deschid calea pentru studii mai aprofundate asupra giganților de gaz rece și a sistemului lor. Echipa de cercetători intenționează să obțină spectre de lumină de pe această exoplanetă pentru a oferi o „amprentă” detaliată a compoziției sale chimice și a climei. Pe termen mai lung, ei speră să observe alte sisteme planetare din apropiere pentru a identifica alți giganți de gaz rece care ar fi putut scăpa de detecție.
