В истории астрономии наступил новый этап, связанный с прорывным открытием, сделанным с помощью телескопа Джеймса Уэбба — уникального космического инструмента, который с 2021 года помогает исследовать глубины Вселенной и изучать объекты за пределами нашей Солнечной системы. Недавно ученым впервые удалось с помощью этого телескопа не просто получить данные о уже известных экзопланетах, а открыть ранее неизвестную инопланетную планету, что стало значимым достижением в области астрономии и науки в целом. О ключевых деталях и значении этого события в научном сообществе — в материале ниже. Телескоп Джеймса Уэбба, названный в честь бывшего директора НАСА Джеймса Уэбба, оснащён современными инструментами, включая коронограф, позволяющий блокировать яркий свет звезды и тем самым фиксировать очень слабое излучение от планет, находящихся поблизости. Именно с помощью французского коронографа, установленного на среднеинфракрасный прибор MIRI, удалось зафиксировать молодую газовую планету, масса которой сопоставима с Сатурном — второй по величине планетой нашей Солнечной системы.
Новая планета вращается вокруг небольшой звезды по имени TWA 7, находящейся примерно в 110 световых годах от Земли в созвездии Насос (Antlia). Это сравнительно молодая звездная система — ей всего около 6 миллионов лет, что в астрономических масштабах говорит о её «молодости» и о том, что процессы формирования планет здесь всё ещё продолжаются. Уникальность открытия заключается не только в самом факте обнаружения неизвестной ранее планеты, но и в том, что эта планета является наименее массивной из всех, когда-либо обнаруженных посредством прямой визуализации. Прямое изображение планет — одна из самых сложных задач астрономов, так как планеты обычно находятся слишком близко к яркому светилу, из-за чего их «услышать» гораздо сложнее, чем заметить по косвенным признакам, таким как транзиты, когда планета периодически заслоняет свет звезды. Более 98% известных экзопланет были найдены именно косвенными методами, однако телескоп Джеймса Уэбба смог прямо зафиксировать объект, масса которого примерно в десять раз меньше, чем у ранее наименее массивной планеты, выявленной прямым методом.
Для понимания масштабов: расстояние между планетой и её звездой составляет около 52 астрономических единиц — это примерно в два раза больше, чем расстояние от Солнца до Нептуна, самой далекой планеты нашей системы. Такие расстояния делают прямую визуализацию более удобной и результативной. Кроме того, уникальное положение наблюдения, «сверху», включая вид на протопланетный диск с двумя широкими кольцевыми структурами, позволило ученым рассмотреть детали процесса формирования планеты и остаточного материала вокруг звезды. Протопланетный диск — это область, из которой формируются планеты из газового и пылевого облака, оставшегося после рождения звезды. Наличие у TWA 7 нескольких колец из пыли и камня говорит о сложных процессах аккреции и динамики в молодой системе.
Примечательно, что на данный момент астрофизики не знают точного состава атмосферы обнаруженной планеты. Однако благодаря возможностям телескопа Джеймса Уэбба, который осуществляет наблюдение в инфракрасном диапазоне, есть надежда, что будущие исследования смогут пролить свет на этот вопрос и, возможно, обнаружить химические элементы и молекулы, присутствующие в атмосфере этого газового гиганта. Такой анализ крайне важен, так как он помогает лучше понять процесс формирования и эволюции атмосфер у планет и сравнить их с аналогичными процессами в нашей Солнечной системе. Ранее телескоп «Уэбб» уже помог получить много данных о известных экзопланетах, их атмосферах и орбитах, однако именно это открытие выделяется тем, что оно связано с впервые осуществлённой новой планетарной детекцией. Появление новых методов и усовершенствование существующих технологий всё больше продвигает исследование космоса и расширяет круг возможных открытий.
Это имеет непосредственное отношение и к поиску потенциально населённых планет земного типа, хотя пока «Уэбб» не способен напрямую фиксировать планеты такого малых размеров. Но успешное обнаружение планеты массы, близкой к Сатурну, открывает путь к будущим исследованиям объектов с меньшей массой и изучению разнообразия экзопланетных систем во Вселенной. Астрономы уверены, что подобные открытия помогут получить более глубокое понимание процессов рождения планетных систем, а также условий, необходимых для возникновения жизни. В конечном счёте, детальные наблюдения молодых систем, таких как TWA 7, помогут не только узнать, как формируются газовые гиганты, но и раскрыть тайны эволюции планетных орбит и взаимодействий между разными телами в системах. Телескоп Джеймса Уэбба, используя приборы с высокой чувствительностью и точностью, открывает целые новые горизонты для астрономов и помогает ответить на фундаментальные вопросы, которые волновали человечество на протяжении веков.