Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST), запущенный в 2022 году, позволил лучше охарактеризовать известные экзопланеты. Благодаря исследованиям, проведённым под руководством научного сотрудника CNRS в Парижском обсерватории-PSL, ассоциированном с Университетом Гренобль-Альпы, телескоп недавно получил прямое изображение ранее неизвестной экзопланеты.
Это открытие, [опубликованное](https://www.nature.com/articles/s41586-025-09150-4) в журнале Nature, стало первым для этого телескопа. Оно было достигнуто с помощью французского коронографа, установленного на инструменте MIRI JWST.
Экзопланеты — ключевые объекты в наблюдательной астрономии
Экзопланеты играют ключевую роль в наблюдательной астрономии, поскольку они помогают лучше понять, как формируются [планетные системы](https://phys.org/tags/planetary+systems/), включая нашу собственную. Хотя тысячи экзопланет были обнаружены косвенно, получение их изображений представляет собой настоящую задачу. Они менее яркие, а с Земли расположены очень близко к своей звезде; их сигнал, который заглушается сигналом звезды, недостаточно выделяется, чтобы быть видимым.
Чтобы преодолеть эту проблему, CNRS в сотрудничестве с Комиссариатом по атомной и альтернативной энергетике (CEA) разработал для инструмента MIRI JWST коронограф — телескопическое приспособление. Оно может воспроизвести эффект, наблюдаемый во время затмения: маскировка звезды облегчает наблюдение за окружающими её объектами, не скрытыми её светом.
Именно эта технология позволила команде под руководством научного сотрудника CNRS обнаружить новую экзопланету — первую, обнаруженную с помощью JWST. Она расположена в диске из скалистых обломков и пыли.
Фокус на наиболее перспективных объектах наблюдения
Учёные сосредоточились на наиболее перспективных объектах наблюдения: системах возрастом несколько миллионов лет, которые можно увидеть «с полюса», что позволяет увидеть диски «сверху». Недавно сформированные планеты в этих дисках всё ещё горячие, что делает их ярче, чем их более старые аналоги.
Планеты с низкой массой в принципе легче обнаружить в среднеинфракрасном тепловом диапазоне, для которого JWST предоставил уникальную возможность наблюдения. Среди дисков, видимых спереди, два привлекли особое внимание исследователей, поскольку предыдущие наблюдения выявили в них концентрические кольцевые структуры.
Учёные до сих пор подозревали, что эти структуры образовались в результате гравитационного взаимодействия между неопознанными планетами и планетезималями. Одна из двух систем, названная TWA 7, имеет три отдельных кольца, одно из которых особенно узкое и окружено двумя пустыми областями, практически лишёнными материи.
Изображение, полученное с помощью JWST, обнаружило источник в самом сердце этого узкого кольца. После исключения возможности предвзятости наблюдения учёные пришли к выводу, что это, скорее всего, экзопланета. Детальные симуляции действительно подтвердили формирование тонкого кольца и «дыры» в точности в положении планеты, что прекрасно соответствует наблюдениям, сделанным с помощью JWST.
Новая экзопланета TWA 7 b
Названная TWA 7 b, эта новая экзопланета в десять раз легче тех, которые ранее были зафиксированы на изображениях! Её масса сравнима с массой Сатурна, что составляет примерно 30% от массы Юпитера, самой массивной планеты Солнечной системы. Этот результат знаменует собой новый шаг в исследовании и прямом наблюдении всё более мелких экзопланет, которые больше похожи на Землю, чем на газовых гигантов Солнечной системы.
У JWST есть потенциал для того, чтобы пойти ещё дальше в будущем. Учёные надеются получить изображения планет с массой всего 10% от массы Юпитера.
Это открытие показывает актуальность будущих поколений космических и наземных телескопов, предназначенных для поиска экзопланет, особенно с помощью более совершенных коронографов. Наиболее перспективные системы уже определены для этих будущих наблюдений.
Предоставлено CNRS