Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST), который уже три года вносит значительный вклад в изучение космоса, недавно достиг важного рубежа – он открыл свою первую экзопланету, получив прямое изображение нового мира за пределами нашей Солнечной системы. Эта экзопланета, получившая обозначение TWA 7b, стала не только первой планетой, открытой этим мощным инструментом, но и самой легкой среди всех планет, когда-либо полученных на изображениях косвенных методов. Открытие TWA 7b знаменует собой важную веху в астрономии и обещает расширение наших знаний о других планетных системах в галактике. TWA 7b находится в звездной системе CE Антиля, известной также как TWA 7 – молодом, всего нескольких миллионов лет, низкомассивном звезде, находящейся на расстоянии примерно 111 световых лет от Земли. Для сравнения, наш Солнце имеет возраст около 4,6 миллиарда лет, что делает его «зрелой» звездой, тогда как TWA 7 находится на ранних этапах своего развития.
Эта особенность делает ее объектом пристального внимания астрономов, поскольку изучение молодых звезд и их окружения позволяет лучше понять процессы формирования планет. Звезда CE Антиля окружена протопланетным диском из пыли и газов, разбитым на несколько колец, которые астрономы давно изучали с помощью разнообразных земных и космических инструментов. Особенно интересно, что наблюдение этой системы происходит «сверху» – по направлению к полюсу звезды, что позволяет видеть ясно структуру диска и его составляющие без искажений. Именно в одном из этих колец JWST и зафиксировал источник инфракрасного излучения, который оказался молодой экзопланетой TWA 7b. Одной из самых сложных задач в астрономии является прямое изображение экзопланет.
Планеты на фоне ослепительного света своей звезды практически невидимы. Для решения этой проблемы телескоп Джеймса Уэбба оснащен специальным устройством – коронографом, блокирующим свет родительской звезды. Благодаря этому JWST может улавливать слабое инфракрасное излучение, исходящее от горячих молодых планет, таких как TWA 7b. Масса TWA 7b оценивается примерно в 100 земных масс, что эквивалентно около трети массы Юпитера, что делает ее примерно в десять раз легче, чем все экзопланеты, которые были непосредственно сфотографированы до этого. Такое открытие знаменует собой появление нового класса планет, которые можно изучать с использованием методов прямой съемки, расширяя границы понимания формирования и эволюции планетных систем.
Наблюдения JWST позволили не только выявить существование TWA 7b, но и обнаружить влияние ее гравитационного поля на структуру протопланетного диска. Вокруг звезды CE Антиля расположено три четко отделенных кольца, между которыми видны пустые пространства – именно эти «пропасти» и служат индикаторами присутствия планеты, нарушающей равновесие и разгребающей материал. Использование новейших симуляций и аналитических моделей подтвердило гипотезу – формирование узкого кольца и пустоты произошло именно из-за присутствия молодой планеты TWA 7b. Таким образом, данные JWST становятся не только свидетельствами самого объекта, но и ключом к пониманию его динамического влияния на родную систему. Миссия James Webb Space Telescope выделяется своей чувствительностью к инфракрасному излучению, что позволяет ему не только изучать окружающую космическую среду, но и обнаруживать объекты, которые ранее оставались невидимыми.
Это сильно увеличивает шансы на обнаружение множества новых экзопланет, в том числе тех, которые имеют массу и размеры значительно меньше ранее известных. Открытие TWA 7b подтверждает предположения ученых о том, что в ближайшем будущем JWST сможет выявить еще множество молодых планет, проливающих свет на моменты рождения и роста планетарных тел. Это, в свою очередь, поможет ответить на вопросы о том, как формируются планетные системы, как часто возникают обитаемые планеты, и какие физические и химические условия способствуют появлению жизни. Публикация данных об открытии TWA 7b была представлена в авторитетном научном журнале Nature, что свидетельствует об важности и проверенности результатов исследования. Ученые всего мира уже активно обсуждают этот факт и планируют дальнейшие наблюдения и эксперименты, используя уникальные возможности JWST.
