Astronomen der University of Exeter haben die Bemühungen angeführt, das allererste direkte Bild eines Exoplaneten mit dem bahnbrechenden James-Webb-Weltraumteleskop aufzunehmen.
Das bemerkenswerte Bild zeigt den Gasriesen HIP65426b, etwa fünf- bis zehnmal so schwer wie Jupiter und vor 15 bis 20 Millionen Jahren entstanden.
Die Beobachtungen wurden von Professor Sasha Hinkley von der University of Exeter in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam geleitet.
Professor Hinkley sagt: „Dies ist ein transformierender Moment, nicht nur für Webb, sondern auch für die Astronomie im Allgemeinen.
Astronomen entdeckten den Planeten im Jahr 2017 mit dem SPHERE-Instrument am Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte in Chile. Diese früheren Bilder des Planeten wurden unter Verwendung von Licht mit kurzen infraroten Wellenlängen erzeugt und deckten nur einen relativ schmalen Bereich der Gesamtemission des Planeten ab.
Auf die Anwesenheit der meisten Exoplaneten wurde nur mit indirekten Methoden geschlossen, wie zum Beispiel der Transitmethode, bei der ein Teil des Lichts des Wirtssterns von einem vor ihm vorbeiziehenden Planeten blockiert wird. Die direkte Aufnahme von Exoplaneten hat sich jedoch als schwieriger erwiesen, da die Wirtssterne, um die die Planeten kreisen, so viel heller sind, in diesem Fall mehrere tausend Mal bis mehr als zehntausend Mal heller.
Für das neue Bild verwendete das Forschungsteam mittleres und thermisches Infrarotlicht und enthüllte neue Details, die bodengestützte Teleskope aufgrund des intrinsischen Infrarotlichts der Erdatmosphäre nicht erfassen könnten. Dazu gehören Details über die chemische Zusammensetzung der Erdatmosphäre, die rot erscheint, weil Mineralien, sogenannte Silikate, in der Atmosphäre Feinstaub bilden.
Das Team glaubt, dass das Bild zeigt, wie der starke Infrarotblick des James-Webb-Teleskops mehr Welten jenseits unseres Sonnensystems erfassen kann, und weist den Weg für zukünftige Beobachtungen, die mehr Informationen als je zuvor über exoplanetare Systeme enthüllen werden.
Da der Planet etwa 100-mal weiter von seinem Zentralstern entfernt ist als die Erde von der Sonne, ist er ausreichend weit vom Stern entfernt, sodass Webb den Planeten auf dem Bild vom Stern trennen kann. Die Near Infrared Camera (NIRCam) und das Mid-Infrared Instrument (MIRI) von JWST sind beide mit Koronographen ausgestattet, bei denen es sich um winzige Masken handelt, die das Sternenlicht blockieren und es Webb ermöglichen, direkte Bilder von bestimmten Exoplaneten wie diesem aufzunehmen.
„Es war wirklich beeindruckend, wie gut die JWST-Koronagrafen funktionierten, um das Licht des Wirtssterns zu unterdrücken“, sagte Hinkley.
Aarynn L. Carter et al., The JWST Early Release Science Program for Direct Observations of Exoplanetary Systems I: High Contrast Imaging of the Exoplanet HIP 65426 b from 2-16 μm, arXiv (2022). arXiv:2208.14990 [astro-ph.EP]. doi.org/10.48550/arXiv.2208.14990