James Webb-telescoop ontdekt zijn eerste exoplaneet

De James Webb-ruimtetelescoop (JWST) heeft zijn eerste exoplaneet ontdekt via beelden, een primeur voor hemellichamen van vergelijkbare grootte als die in het zonnestelsel. Tot nu toe werden deze lichamen alleen gedetecteerd door hun zwaartekracht of door hun ster te verduisteren wanneer ze erlangs passeren, omdat het weinige licht dat ze reflecteren, wordt verborgen door dat van hun ster.

Sinds 2022 heeft de JWST, vanuit zijn observatiepositie op 1,5 miljoen kilometer van de aarde, “veel tijd besteed aan het observeren van planeten die nog nooit eerder in beeld zijn gebracht”, vertelde astrofysicus Anne-Marie Lagrange, eerste auteur van de studie over het onderwerp die woensdag in Nature werd gepubliceerd (25), aan AFP.

De oefening is ingewikkeld omdat exoplaneten “zeer zwak verlicht zijn”, maar ook, en vooral, omdat “we verblind worden door het licht van de ster waaromheen ze draaien”, voegde deze onderzoeker van het Laboratorium voor Instrumentatie en Onderzoek in Astrofysica van het Observatorium van Parijs toe.

James Webb dankt zijn prestatie aan zijn coronagraaf, een instrument dat is geïnspireerd op het fenomeen van een zonsverduistering. Het verbergt de ster, waardoor zijn omgeving beter te zien is. Ook dankt hij zijn MIRI-spectrograaf aan het feit dat hij dankzij infraroodzicht de meest onopvallende sterren kan vastleggen.

De experts richtten de telescoop op de ster TWA 7, die zich op ongeveer honderd lichtjaar van de aarde bevindt. Het doelwit, aanvankelijk gedetecteerd door de Hubble-telescoop, was veelbelovend.

De ster is erg jong, wat het zeer waarschijnlijk maakt dat er planeten worden gevormd in de schijf van materie eromheen. Bovendien ziet de telescoop deze protoplanetaire schijf van bovenaf.

Dankzij waarnemingen met het SPHERE-instrument van de Very Large Telescope in Chili konden we beter drie ringen onderscheiden die zich uitstrekken over een afstand van meer dan honderd keer de afstand tussen de aarde en de zon.

– Ontdekkers van werelden –

En het was in het leegste deel van de tweede ring dat het James Webb-instrument een heldere bron detecteerde, genaamd TWA 7b. Astronomen identificeerden het als een kleine, koude planeet, met een massa vergelijkbaar met een derde van die van Jupiter, de grootste planeet in het zonnestelsel.

Samen met James Webb “hebben we het detectievermogen met een factor 10 verminderd”, legt Anne-Marie Lagrange uit, aangezien de tot nu toe gedetecteerde kleinere planeten ongeveer drie keer zo zwaar waren als Jupiter.

De meeste andere exoplaneten die in beeld zijn gebracht, zijn wat wij super-Jupiters noemen. Deze hebben een massa die 8 tot 12 keer zo groot is als die van de laatstgenoemde.

Deze prestatie is des te interessanter omdat rotsachtige planeten, zoals de Aarde of Mars, veel minder massa hebben dan gasplaneten. Deze rotsachtige exoplaneten zijn het ultieme doel van ontdekkers van potentieel bewoonbare planeten.

Anne-Marie Lagrange zou heel graag "de lichtste planeten ontdekken en misschien wel land vinden." Ze voegde eraan toe dat als "je wilt begrijpen hoe planetenstelsels ontstaan, het niet genoeg is om alleen planeten te zien die heel zwaar of niet heel zwaar zijn."

Astronomen geloven dat de JWST planeten met een massa kleiner dan TWA 7b kan detecteren en in beeld kan brengen. Toekomstige instrumenten, zoals de Extremely Large Telescope, die in 2028 verwacht wordt, zullen echter nodig zijn om te proberen werelden van vergelijkbare grootte als de aarde in beeld te brengen.