Primeira imagem de exoplaneta do Telescópio Espacial James Webb revelada

Selos de imagem não subtraídos e subtraídos por KLIP para os filtros NIRCam F356W (linha superior) e MIRI F1140C (linha inferior). A coluna mais à esquerda exibe a imagem não subtraída mediana para um único rolo científico, e todas as outras colunas exibem as imagens subtraídas KLIP para os métodos de subtração ADI, RDI e ADI+RDI usando o número máximo de modos KLIP PCA. Todas as imagens são orientadas conforme mostrado pela seta direcional na coluna de imagem não subtraída, e a posição do planeta (círculo branco) e estrela (estrela branca) são marcadas. Além disso, a intensidade de todas as imagens para um determinado filtro é dimensionada de forma idêntica. O exoplaneta, HIP 65426 b, pode ser facilmente identificado em um ângulo de posição de ∼150◦ nas imagens subtraídas. Notamos que o núcleo central distinto em forma de “hambúrguer” e a estrutura de seis lóbulos do PSF companheiro nas imagens do NIRCam é uma característica esperada que está relacionada ao design da parada de Lyot, e não indica fontes astrofísicas discretas. Crédito:https://doi.org/10.48550/arXiv.2208.14990

Astrônomos da Universidade de Exeter lideraram o esforço para capturar a primeira imagem direta de um exoplaneta usando o pioneiro Telescópio Espacial James Webb.
A imagem notável mostra o gigante gasoso HIP65426b, com cerca de cinco a 10 vezes a massa de Júpiter e formado há 15 a 20 milhões de anos.

As observações foram lideradas pelo professor Sasha Hinkley, da Universidade de Exeter, em colaboração com uma equipe internacional de pesquisadores.

O professor Hinkley diz que "este é um momento transformador, não apenas para Webb, mas também para a astronomia em geral. Com Webb, há todo um novo conjunto de física que podemos fazer para observar a química desses planetas".

Os astrônomos descobriram o planeta em 2017 usando o instrumento SPHERE no Very Large Telescope do Observatório Europeu do Sul no Chile. Essas imagens anteriores do planeta foram produzidas usando comprimentos de onda infravermelhos curtos de luz e cobriram apenas uma faixa relativamente estreita da emissão geral do planeta.

A presença da maioria dos exoplanetas só foi inferida usando métodos indiretos, como o método de trânsito em que parte da luz da estrela hospedeira é bloqueada por um planeta que passa na frente. No entanto, tirar imagens diretas de exoplanetas provou ser mais desafiador, pois as estrelas hospedeiras em torno das quais os planetas orbitam são muito mais brilhantes, neste caso, milhares de vezes até dez mil vezes mais brilhantes.

Esta imagem mostra o exoplaneta HIP 65426 b em diferentes bandas de luz infravermelha, visto do Telescópio Espacial James Webb:roxo mostra a visão do instrumento NIRCam a 3,00 micrômetros, azul mostra a visão do instrumento NIRCam a 4,44 micrômetros, amarelo mostra a visão do instrumento MIRI em 11,4 micrômetros, e vermelho mostra a visão do instrumento MIRI em 15,5 micrômetros. Essas imagens parecem diferentes devido às maneiras como os diferentes instrumentos Webb capturam a luz. Um conjunto de máscaras dentro de cada instrumento, chamado coronógrafo, bloqueia a luz da estrela hospedeira para que o planeta possa ser visto. A pequena estrela branca em cada imagem marca a localização da estrela hospedeira HIP 65426, que foi subtraída usando os coronógrafos e o processamento de imagem. As formas das barras nas imagens do NIRCam são artefatos da ótica do telescópio, não objetos na cena. (Versão não rotulada.). Crédito:NASA/ESA/CSA, A Carter (UCSC), a equipe ERS 1386 e A. Pagan (STScI).

Para a nova imagem, a equipe de pesquisa usou luz infravermelha média e térmica, revelando novos detalhes que os telescópios terrestres não seriam capazes de coletar devido ao brilho infravermelho intrínseco da atmosfera da Terra. Estes incluem detalhes sobre a composição química da atmosfera do planeta, que aparece em vermelho devido aos minerais, chamados silicatos, formando poeira fina na atmosfera.

A equipe acredita que a imagem mostra como o poderoso olhar infravermelho do Telescópio James Webb pode capturar mais mundos além do nosso sistema solar, apontando o caminho para futuras observações que revelarão mais informações do que nunca sobre sistemas exoplanetários.

Como o planeta está cerca de 100 vezes mais distante de sua estrela hospedeira do que a Terra está do Sol, está suficientemente distante da estrela para que Webb possa separar o planeta da estrela na imagem. A Near Infrared Camera (NIRCam) e o Mid-Infrared Instrument (MIRI) do JWST estão equipados com coronógrafos, que são conjuntos de pequenas máscaras que bloqueiam a luz das estrelas, permitindo que o Webb tire imagens diretas de certos exoplanetas como este.

“Foi realmente impressionante o quão bem os coronógrafos JWST trabalharam para suprimir a luz da estrela hospedeira”, disse Hinkley. + Explorar mais