Впервые в истории космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) напрямую сфотографировал экзопланету — планету вне Солнечной системы. Новое открытие было сделано у звезды TWA 7, расположенной примерно в 111 световых годах от Земли. Потенциальная экзопланета, обозначенная как CC#1, вращается внутри пылевого диска, окружающего молодую звезду, и имеет массу, сопоставимую с массой Сатурна. Исследование опубликовано в журнале Nature.
До сих пор JWST и другие телескопы находили экзопланеты в основном транзитным методом — наблюдая, как планета проходит перед своей звездой, временно затемняя ее свет. Прямая съемка — фотографирование самой планеты рядом со звездой — крайне сложна: планета в миллионы раз тусклее, и ее свет теряется в ослепительном свечении звезды.
Прямое изображение экзопланеты означает, что телескоп не определил существование планеты по косвенным признакам (например, по затмению или гравитационному влиянию на звезду), а непосредственно «увидел» свет от самой планеты — сделал ее изображение.
«Основная проблема в том, что звезда яркая, а планета очень тусклая», — поясняет астрофизик Анн-Мари Лагранж из Французского национального центра научных исследований, одна из авторов работы.
Как телескопу удалось это сделать
JWST оснащен коронографом — устройством, которое блокирует прямой свет звезды, позволяя «увидеть» слабые объекты вокруг нее, такие как планеты, пылевые диски или спутники.
Ученые решили наблюдать молодые звезды, которые можно «видеть сверху» — то есть системы, где пылевые диски и возможные планеты хорошо различимы. Звезда TWA 7 — именно такая: она молода (6,4 млн лет), и ее окружает трехкольцевый диск из космического мусора. Промежутки между кольцами могут быть вызваны наличием планет — или другими эффектами, вроде магнитных полей.
JWST наблюдал эту звезду в июне 2024 года и зафиксировал тусклый объект между первым и вторым кольцом. Команда проверила, не может ли это быть далекая галактика, случайно попавшая в кадр, — вероятность этого оказалась менее 0,34%.
Что выяснили о новой планете
Расположена примерно в 52 астрономических единицах от звезды — это в 52 раза дальше, чем Земля от Солнца.
Масса — около одной трети массы Юпитера, что соответствует примерно массе Сатурна.
Носит временное обозначение CC#1.
Располагается внутри пылевого кольца, то есть может взаимодействовать с окружающим веществом.
«Моделирование показало, что планета в этом месте создает структуру диска, очень похожую на то, что мы видим на изображении с JWST», — говорит Лагранж. — «Именно поэтому мы были уверены, что планета существует, но до фото это было лишь теорией».
JWST показал, что способен не только анализировать атмосферу далеких миров, но и непосредственно «видеть» экзопланеты. Это открывает новые возможности в изучении формирования планетных систем, особенно на ранних стадиях их эволюции. Авторы считают, что теперь у астрономов появится больше шансов открыть подобные миры, особенно вокруг молодых звезд с яркими пылевыми дисками.