Για πρώτη φορά, οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA για να πάρουν μια άμεση εικόνα ενός πλανήτη έξω από το ηλιακό μας σύστημα. Αυτή η επιτυχία του Webb έχει περιγραφεί ως «ιστορική στιγμή για την αστρονομία». Ο εξωπλανήτης που επιλέχθηκε ήταν ο HIP 65426 b, που έχει περίπου έξι έως 12 φορές τη μάζα του Δία και είναι ηλικίας μεταξύ 15 και 20 εκατομμυρίων ετών – μια σχετικά νεαρή ηλικία σε σύγκριση με τον Πλανήτη Γη ηλικίας 4,5 δισεκατομμυρίων ετών. Δεδομένου ότι ο πλανήτης είναι ένας γίγαντας αερίων, παρόμοιος με τον Δία, δεν θα ήταν ποτέ κατοικήσιμος από ζωντανούς οργανισμούς
Η εικόνα, όπως φαίνεται μέσα από τέσσερα διαφορετικά φίλτρα φωτός, δείχνει πώς το ισχυρό υπέρυθρο βλέμμα του Webb μπορεί εύκολα να συλλάβει κόσμους πέρα από το ηλιακό μας σύστημα. «Αυτή είναι μια ιστορική στιγμή, όχι μόνο για το Webb αλλά και για την αστρονομία γενικά», δήλωσε ο Sasha Hinkley, αναπληρωτής καθηγητής φυσικής και αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο του Exeter. «Το James Webb πρόκειται να ανοίξει την πόρτα σε μια εντελώς νέα κατηγορία πλανητών που ήταν εντελώς απρόσιτοι σε εμάς, και παρατηρώντας τους σε ένα ευρύ φάσμα μηκών κύματος μπορούμε να μελετήσουμε σε βάθος τη χημική σύνθεση των ατμοσφαιρών τους.
Η λήψη άμεσων εικόνων από εξωπλανήτες είναι πρόκληση, επειδή οι μητρικοί αστέρες είναι πολύ φωτεινότεροι από τους πλανήτες. Ο πλανήτης HIP 65426 b είναι πάνω από 10.000 φορές πιο αμυδρός από τον μητρικό του αστέρα στο εγγύς υπέρυθρο και μερικές χιλιάδες φορές πιο αμυδρός στο μέσο υπέρυθρο. Ο HIP 65426 b ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά το 2017 από αστρονόμους χρησιμοποιώντας το όργανο SPHERE στο Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο του Ευρωπαϊκού Νότιου Παρατηρητηρίου (ESO). Λόγω των μεγαλύτερων υπέρυθρων μηκών κύματος του Webb, οι εικόνες του αποκάλυψαν νέες λεπτομέρειες που τα επίγεια τηλεσκόπια δεν θα μπορούσαν να ανιχνεύσουν λόγω της εγγενούς υπέρυθρης λάμψης της ατμόσφαιρας της Γης.
«Η λήψη αυτής της εικόνας ήταν σαν να ψάχνεις για διαστημικό θησαυρό», είπε ο Aarynn Carter, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Santa Cruz, ο οποίος ηγήθηκε της ανάλυσης των εικόνων. «Στην αρχή, το μόνο που μπορούσα να δω ήταν φως από τον μητρικό αστέρα, αλλά με προσεκτική επεξεργασία εικόνας κατάφερα να αφαιρέσω αυτό το φως και να αποκαλύψω τον πλανήτη».
Η κάμερα εγγύς υπέρυθρης ακτινοβολίας (NIRCam) και το όργανο μεσαίας υπέρυθρης ακτινοβολίας (MIRI) του Webb είναι εξοπλισμένα με κορονογράφους, οι οποίοι είναι σετ μικροσκοπικών μασκών που εμποδίζουν το φως των αστέρων, επιτρέποντας στο Webb να πάρει απευθείας εικόνες ορισμένων εξωπλανητών.
Αν και αυτή δεν είναι η πρώτη άμεση εικόνα ενός εξωπλανήτη που λαμβάνεται από το διάστημα – το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble έχει πάρει προηγουμένως άμεσες εικόνες εξωπλανήτη – είναι οι πρώτες εικόνες ενός εξωπλανήτη στο υπέρυθρο φως, κάτι που δίνει μια πολύ πιο ακριβή ένδειξη της μάζας και θερμοκρασίας ενός πλανήτη και θα επιτρέψει στους αστρονόμους να ανιχνεύσουν τις καιρικές συνθήκες του πλανήτη.
«Νομίζω ότι το πιο συναρπαστικό είναι ότι μόλις ξεκινήσαμε», είπε ο Carter. «Υπάρχουν πολλές ακόμη εικόνες εξωπλανητών που θα έρθουν και θα διαμορφώσουν τη συνολική κατανόησή μας για τη φυσική, τη χημεία και τον σχηματισμό τους. Μπορεί ακόμη και να ανακαλύψουμε άγνωστους μέχρι τώρα εξωπλανήτες».
Το JWST είναι το μεγαλύτερο και πιο ισχυρό διαστημικό επιστημονικό τηλεσκόπιο που εκτοξεύτηκε ποτέ, σχεδιασμένο για να δώσει στους επιστήμονες μια πιο λεπτομερή ματιά στην αρχή του σύμπαντος, τη γέννηση των αστέρων και πιθανώς την προέλευση της ζωής. Μετά από 14 χρόνια καθυστερήσεων, το τηλεσκόπιο εκτοξεύτηκε με πύραυλο Ariane 5 την ημέρα των Χριστουγέννων του 2021 από το Διαστημικό Κέντρο της Ευρώπης στη Γαλλική Γουιάνα. Μετά την εκτόξευση, το JWST υποβλήθηκε σε μια επίπονη διαδικασία πολλών μηνών για να ξεδιπλώσει αργά τα πάνελ ηλιοπροστασίας μεγέθους γηπέδου τένις, καθώς οι μηχανικοί της Nasa παρακολουθούσαν με αγωνία αν είχε υποστεί ζημιά κατά τη διαδικασία εκτόξευσης.
Η ικανότητα συλλογής φωτός του JWST είναι διπλάσια από αυτή του Hubble και το μέγεθός του είναι μεγαλύτερο από δύο διώροφα λεωφορεία. Στους οκτώ μήνες που βρίσκεται στο διάστημα, το τηλεσκόπιο έχει ήδη επιτρέψει στους επιστήμονες να τραβήξουν άνευ προηγουμένου εικόνες, όπως αυτές των καταιγίδων του Δία, κάτι που θεωρείται ως η «βαθότερη θέα του σύμπαντος» μέχρι σήμερα.
Στο μέλλον, το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb αναμένεται να κάνει λεπτομερείς παρατηρήσεις περισσότερων απομακρυσμένων πλανητών που μοιάζουν με τη Γη, συμπεριλαμβανομένων εκείνων με δυνητικά κατοικήσιμες συνθήκες.
