La prima immagine diretta di un esopianeta catturata dal telescopio Webb

 

Per la prima volta, gli astronomi hanno utilizzato il James Webb space telescope della NASA per scattare un’immagine diretta di un pianeta al di fuori del nostro sistema solare. 

L’esopianeta è un gigante gassoso, il che significa che non ha una superficie rocciosa e non potrebbe essere abitabile e orbita la stella HIP 65426 a 385 anni luce da noi nella costellazione del Centauro.

L’immagine, vista attraverso quattro diversi filtri di luce, mostra come il potente sguardo a infrarossi di Webb possa facilmente catturare mondi oltre il nostro sistema solare, indicando la strada verso osservazioni future che riveleranno più informazioni che mai sugli esopianeti.

“Questo è un momento fondamentale per l’astronomia”, ha detto Sasha Hinkley, professore associato di fisica e astronomia presso l’Università di Exeter nel Regno Unito, che ha guidato queste osservazioni con una grande collaborazione internazionale. Webb è una missione internazionale guidata dalla NASA in collaborazione con i suoi partner, ESA (European Space Agency) e CSA (Canadian Space Agency).

L’esopianeta nell’immagine di Webb, chiamato HIP 65426 b, è da sei a 12 volte la massa di Giove, e queste osservazioni potrebbero aiutare a restringerla ulteriormente.

È giovane, ha circa 15-20 milioni di anni, rispetto alla nostra Terra di 4,5 miliardi di anni.

Gli astronomi hanno scoperto il pianeta nel 2017 utilizzando lo strumento SPHERE sul Very Large Telescope dell’European Southern Observatory in Cile e ne hanno scattato immagini utilizzando brevi lunghezze d’onda infrarosse della luce.

La vista di Webb, a lunghezze d’onda infrarosse più lunghe, rivela nuovi dettagli che i telescopi terrestri non sarebbero in grado di rilevare a causa del bagliore infrarosso intrinseco dell’atmosfera terrestre.

I ricercatori hanno analizzato i dati di queste osservazioni e stanno preparando un documento che sottoporranno alle riviste per la revisione tra pari. Ma la prima cattura di Webb di un esopianeta suggerisce già possibilità future per studiare mondi lontani.

Poiché HIP 65426 b è circa 100 volte più lontano dalla sua stella ospite di quanto la Terra sia dal Sole, Webb può facilmente separare il pianeta dalla stella nell’immagine.

La Near-Infrared Camera (NIRCam) e il Mid-Infrared Instrument (MIRI) di Webb sono entrambi dotati di coronografi, che sono set di minuscole maschere che bloccano la luce stellare, consentendo a Webb di scattare immagini dirette di alcuni esopianeti come questo. 

Il Nancy Grace Roman Space Telescope della NASA, il cui lancio è previsto per la fine di questo decennio, userà un coronografo ancora più avanzato.

“È stato davvero impressionante quanto bene i coronografi Webb abbiano funzionato per sopprimere la luce della stella ospite”, ha detto Hinkley.

Scattare immagini dirette di esopianeti è difficile perché le stelle sono molto più luminose dei pianeti. Il pianeta HIP 65426 b è più di 10.000 volte più debole della sua stella ospite nel vicino infrarosso e alcune migliaia di volte più debole nel medio infrarosso.

In ogni immagine del filtro, il pianeta appare come un blob di luce di forma leggermente diversa. Ciò è dovuto ai dettagli del sistema ottico di Webb e al modo in cui traduce la luce attraverso le diverse ottiche.

“Ottenere questa immagine è stato come scavare per trovare un tesoro spaziale”, ha detto Aarynn Carter, ricercatore post-dottorato presso l’Università della California, Santa Cruz, che ha guidato l’analisi delle immagini. “All’inizio tutto ciò che potevo vedere era la luce della stella, ma con un’attenta elaborazione delle immagini sono stato in grado di rimuovere quella luce e scoprire il pianeta”.

Anche se questa non è la prima immagine diretta di un esopianeta presa dallo spazio – il telescopio spaziale Hubble ha catturato immagini di esopianeti diretti in precedenza – HIP 65426 b indica la strada da seguire per l’esplorazione degli esopianeti di Webb.

“Penso che la cosa più eccitante sia che abbiamo appena iniziato”, ha detto Carter. “Ci sono molte altre immagini di esopianeti a venire che modelleranno la nostra comprensione generale della loro fisica, chimica e formazione. Potremmo anche scoprire pianeti precedentemente sconosciuti”.