Přelom ve vědě. Webbův teleskop poprvé zachytil planetu mimo Sluneční soustavu

Astronomové poprvé využili vesmírný dalekohled Jamese Webba k pořízení přímého snímku planety, která se nachází mimo Sluneční soustavu. Konkrétně šlo o plynného obra, tedy o planetu bez pevného povrchu, vzdálenou asi 385 světelných let od Země. Exoplaneta s názvem HIP 65426 b je stará asi 15 až 20 milionů let a má šest až dvanáctkrát větší hmotnost než Jupiter.

Webbův teleskop úspěšně odkrývá hlubiny vesmíru. Vědci čekají přelomové objevy

Astronomové tuto exoplanetu objevili už v roce 2017 s využitím přístroje SPHERE na dalekohledu Very Large Telescope, který je součástí Evropské jižní observatoře v Chile. Tehdy pořídili snímky planety na rozhraní viditelné a infračervené části spektra. Webbův teleskop se na exoplanetu nyní podíval v delších vlnových délkách, které odhalují nové detaily. Ty by bez nejnovějších technologií zřejmě zůstaly pozemským observatořím navždy skryté, už jen kvůli infračervenému svitu naší atmosféry.

Jak dnes informuje americká CNN, pozorovat exoplanetu je v současnosti velmi vzácné. Většinou proto tato tělesa vědci sledují nepřímými metodami, tedy prostřednictvím pozorování pravidelných intervalů, kdy je světlo hostitelské hvězdy dočasně ztlumeno obíháním exoplanety. K dnešnímu dni bylo oficiálně pozorováno více než pět tisíc planet obíhajících kolem hvězd mimo Sluneční soustavu. Drtivá většina z nich právě nepřímým pozorováním.

Obrázek ukazující exoplanetu HIP 65426 b v různých vlnových délkách infračerveného záření.Zdroj: NASA/ESA/CSA, A Carter (UCSC), the ERS 1386 team, and A. Pagan (STScI)

Pohled, jako nikdy předtím

Pouze dvacítka exoplanet byla dosud zobrazena ve vysokém kontrastu. Exoplanety jsou velmi daleko od našich přístrojů, jsou velmi malé a velmi slabé, zvláště ve srovnání s jasem, které vyzařuje jejich hostitelská hvězda. Právě do vysoké citlivosti Webbova teleskopu nyní vědci vložili velké naděje.

Webbův teleskop pořídil další fascinující snímky, zachytil galaxii Cartwheel

A jejich snaha se vyplatila. Na snímku, který ve čtvrtek americká NASA představila světu, lze exoplanetu spatřit ve čtyřech vlnových délkách infračerveného záření. Webbův teleskop totiž vidí vesmír v infračerveném světle, které je pro lidské oko neviditelné. To z něj dělá dokonalou vesmírnou observatoř k odhalování detailů o vzdálených světech.

Čtyři zveřejněné snímky se svým vzhledem liší, protože jednotlivé přístroje Webbova teleskopu zachycují světlo odlišnými způsoby. Purpurovou barvu má snímek z kamery NIRCam na vlnové délce 3,0 mikrometry. Namodralý snímek pořídila také kamera NIRCam, ovšem na vlnové délce 4,44 mikrometru. Oranžový snímek má na svědomí kamera MIRI, která se zaměřila na vlnovou délku 11,4mikrometru. Poslední, červený snímek je opět z MIRI a ukazuje pohled na vlnové délce 15,5 mikrometru.

Jupiter v celé své kráse. Webbův teleskop oslnil svět dalšími snímky

Hvězdy bývají mnohem jasnější než planety, které je obíhají. I v tomto případě je HIP 65426 b více než 10 tisíc krát slabší než jeho hostitelská hvězda, a proto bylo dosud prakticky nemožné explanetu přímo pozorovat. Nejmodernější přístroje uvnitř Webbova teleskopu jsou však schopné jas mateřské hvězdy efektivně blokovat, aby byla exoplaneta lépe vidět. To Webbovu dalekohledu umožnilo pořídit jedinečné přímé snímky.

Podle vedoucího analýzy snímků a postdoktoranda z Kalifornské univerzity v Santa Cruz Aarynna Cartera byl proces získání těchto fotografií jako hledání vesmírného pokladu. „Nejprve jsem viděl jen světlo z hvězdy, ale pečlivým zpracováním obrazu se mi podařilo toto světlo odstranit a odhalit planetu," popsal.

Malá bílá hvězdička na každém snímku tak značí pozici mateřské hvězdy, jejíž světlo zablokoval koronograf, dalekohled, který je schopen zakrýt samotnou hvězdu a zobrazit jen její okolí. Zbytek světla pak odstranilo následné zpracování snímků.

Přelomový moment pro astronomii

Podle vědců jde o ukázkový příklad toho, jak ostříží infračervený zrak Webbova teleskopu dokáže zachytit i vzdálené objekty. „Toto je přelomový moment nejen pro Webba, ale také pro astronomii obecně," komentoval docent fyziky a astronomie na britské University of Exeter Sasha Hinkley, který pozorování vedl.

Vědci objevili ve vesmíru vodní svět. Mohl by zde existovat život, domnívají se

Přímé pozorování exoplanet je technicky nesmírně obtížný úkol, který však vědcům poskytuje skvělý nástroj pro studium cizích světů. Ačkoliv se nejedná o historicky první přímé zobrazení exoplanety z vesmíru (toto prvenství patří Hubbleovu teleskopu), tento nový „Webbův“ pohled podle Hinkleyho ukazuje cestu budoucím observatořím, které mohou o exoplanetách odhalit další překvapivé detaily.

O krok k blíže k neznámým planetám

Nejnovější poznatky jsou o to slibnější v porovnání s faktem, že vesmírná observatoř začala s vědeckými pozorováními teprve letos v létě. „Myslím, že nejvíce vzrušující je, že jsme teprve začali," řekl Carter.

Dalekohled za dobu svého fungování sdílel řadu objevů a pozorování, před nedávnem například detekoval vodu v atmosféře exoplanety, a také odhalil první jasný důkaz oxidu uhličitého v atmosféře tohoto vesmírného tělesa.

Vědci našli nový způsob, jak detekovat cizí světy za sluneční soustavou

„Neustále přichází mnoho dalších snímků exoplanet, které zpřesní naše chápání jejich vzniku, ale i fyzikálních a chemických procesů, které na nich probíhají. Můžeme dokonce objevit i dříve neznámé planety," naznačil Carter.

NASA se o nejnovějším poznatku rozhodla informovat veřejnost navzdory tomu, že snímky zatím neprošly kompletním recenzním procesem. Výzkumníci teprve analyzují data z provedených pozorování a připravují studii, kterou pak předloží vědeckým časopisům k recenznímu řízení.