Teleskop Webba po raz pierwszy bezpośrednio sfotografował planetę poza Układem Słonecznym. „To przełom”

W tym artykule:

1. Jak się znajduje egzoplanety?
2. Jak udało się wykryć egzoplanetę HIP 65426 b?
3. Jak Teleskop Webba wykrywa egzoplanety?
4. Przełomowy moment dla astronomii

Ile planet istnieje poza Układem Słonecznym? Nie znamy precyzyjnej odpowiedzi na pytanie. Szacunki mówią, że sama Droga Mleczna może zwierać od 100 nawet do 400 mld planet. A to tylko jedna z miliardów galaktyk, jakie znajdują się we Wszechświecie.

Z pomocą zbudowanych na Ziemi urządzeń udało się potwierdzić istnienie 5084 egzoplanet. Tyle pokazuje dzisiaj licznik globów pozasłonecznych powadzony przez NASA. Kolejne 8800 obiektów to kandydatki na egzoplanety. Nie ma jeszcze pewności, czy faktycznie są to pozaziemskie światy, które krążą wokół gwiazd.

Jak się znajduje egzoplanety?

Skąd tak duża ilość kandydatek na planety pozasłoneczne? Obserwowanie planet krążących wokół innych gwiazd niż Słońce jest bardzo trudne nawet przy obecnym poziomie rozwoju technologicznego. Światło gwiazdy macierzystej jest zazwyczaj tysiące razy silniejsze niż światło odbijające się od planety. W rezultacie na razie bezpośrednio udało się sfotografować jedynie dwadzieścia egzoplanet.

Klasyczna metoda wykrywania obcych światów to metoda pośrednia. Gdy planeta znajdzie się między gwiazdą a obserwatorem, światło gwiazdy nieznacznie ciemnieje. Jeśli zjawisko takie powtarza się regularnie, to znak, że wokół gwiazdy krąży planeta. Inną wskazówką są regularne zmiany długości fali świetlnej powodowane przez niewielkie – ale istniejące – oddziaływanie grawitacyjne wywierane przez egzoplanetę na gwiazdę.

Jak udało się wykryć egzoplanetę HIP 65426 b?

Rozpoczęcie pracy przez Kosmiczny Teleskop Webba w lipcu tego roku może okazać się punktem zwrotnym w pracy tropicieli pozasłonecznych planet. Nadzieje, jakie astronomowie pokładali w tym urządzeniu, właśnie się spełniły. Teleskop jest wystarczająco czuły, by sfotografować bezpośrednio planetę pozasłoneczną.

Kosmiczny Teleskop Hubble’a działa już od 32 lat. Jakie odkrycia mu zawdzięczamy? Jaki teleskop ma go zastąpić?

Kosmiczny Teleskop Hubble’a świętuje 32 lata na orbicie oszałamiającym zdjęciem grupy pięciu galaktyk. Uwieczniono na nim trzy galaktyki spiralne, galaktykę eliptyczną i galaktykę soczew...

HIP 65426 b to egzoplaneta, która okrąża gwiazdę głównego ciągu w odległości ok. 110 jednostek astronomicznych. Czyli jest od niej 110 razy dalej niż Ziemia od Słońca. Została odkryta w 2017 r. przez zespół teleskopów VLT należący do Europejskiego Obserwatorium Południowego. A dokładniej przez instrument naukowcy SPHERE, wyposażony w koronograf i pracujący w bliskiej podczerwieni.

Jak Teleskop Webba wykrywa egzoplanety?

Teleskop Webba ma pewną przewagę nad znajdującymi się w Chile czterema teleskopami VLT. Ponieważ pracuje 1,5 mln km od Ziemi, rejestrowane przez niego światło nie jest zakłócane przez ziemską atmosferę. Tym samym dokonywane z jego pomocą obserwacje mogą dostarczać więcej szczegółów.

Do sfotografowania egzoplanety HIP 65426 b posłużył instrument naukowy MIRI i kamera NIRCam. Oba te instrumenty wyposażone są w koronografy, które pozwalają przysłonić światło gwiazdy. W ten sposób udało się sfotografować planetę bezpośrednio. Naukowcy policzyli dzięki temu, że HIP 65426 b ma masę wynoszącą 7,1 mas Jowisza. Zakładają, że glob najprawdopodobniej jest gazowym olbrzymem.

– Uzyskanie takiego zdjęcia to jak wykopanie kosmicznego skarbu – skomentował Aarynn Carter, astronom z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Cruz, który zajmował się analizą fotografii. – Na początku jedynym, co widziałem, było światło gwiazdy. Jednak po uważnym przetworzeniu zdjęcia mogłem usunąć to światło i zobaczyć planetę – dodaje.

Przełomowy moment dla astronomii

Jak się okazało, Teleskop Webba doskonale radzi sobie z robieniem zdjęć z bardzo dużym kontrastem. Wychodzą znacznie lepiej niż się spodziewano. Naukowcy są zdania, że na fotografiach robionych z jego pomocą będą w stanie wykrywać planety o masie wynoszącej zaledwie 1/3 masy Jowisza.

Planety olbrzymy: superziemie, jowisze i brązowe karły. Jakie są największe planety znane nauce?

Nasz Układ Słoneczny w skali kosmosu jest dość niewielki. Nauce znane są planety olbrzymy – superziemie kilkadziesiąt razy masywniejsze niż nasza Ziemia i jowisze tak ogromne, że przypomi...

– To przełomowy moment nie tylko dla Teleskopu Webba, ale dla całej astronomii – komentuje Sasha Hinkley, profesorka fizyki i astronomii z Uniwersytetu Exeter, na blogu NASA poświęconym pracy Teleskopu Webba. Hinkely stała na czele międzynarodowej grupy naukowców, której praca doprowadziła do powstania zdjęć egzoplanety. Artykuł opisujący to dokonanie został umieszczony w serwisie arXiv.org.

Źródła: arXiv.org, NASA.

Nasz ekspert

Magdalena Salik

Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com