Per la prima volta, gli astronomi hanno utilizzato il telescopio spaziale James Webb della NASA per acquisire un’immagine diretta di un pianeta al di fuori del nostro sistema solare. L’esopianeta è un gigante gassoso, il che significa che non ha una superficie rocciosa e non potrebbe essere abitabile. L’immagine, vista attraverso quattro diversi filtri di luce, mostra come il potente sguardo a infrarossi di Webb possa facilmente catturare mondi al di là del nostro sistema solare, indicando la strada per osservazioni future che riveleranno più informazioni che mai sugli esopianeti.
“Questo è un momento di trasformazione, non solo per Webb ma anche per l’astronomia in generale”, ha affermato Sasha Hinkley, professore associato di fisica e astronomia all’Università di Exeter nel Regno Unito, che ha condotto queste osservazioni con una vasta collaborazione internazionale. Webb è una missione internazionale guidata dalla NASA in collaborazione con i suoi partner, ESA (Agenzia Spaziale Europea) e CSA (Agenzia Spaziale Canadese).
L’esopianeta nell’immagine di Webb, chiamato HIP 65426 b, ha una massa da 6 a 12 volte quella di Giove, e queste osservazioni potrebbero aiutare a restringere ulteriormente questo intervallo. È un pianeta giovane, avendo circa 15-20 milioni di anni, rispetto ai 4,5 miliardi di anni della nostra Terra.
Gli astronomi hanno scoperto il pianeta nel 2017 utilizzando lo strumento SPHERE sul Very Large Telescope dell’European Southern Observatory in Cile e ne hanno scattato delle immagini utilizzando brevi lunghezze d’onda dell’infrarosso della luce. La vista di Webb, a lunghezze d’onda infrarosse più lunghe, rivela nuovi dettagli che i telescopi terrestri non sarebbero in grado di rilevare a causa del bagliore infrarosso intrinseco dell’atmosfera terrestre. I ricercatori hanno analizzato i dati di queste osservazioni e stanno preparando uno studio che presenteranno alle riviste per la revisione tra pari.
Ma il primo scatto di Webb di un esopianeta suggerisce già possibilità future per lo studio di mondi lontani. Poiché HIP 65426 b è circa 100 volte più lontano dalla sua stella madre di quanto lo sia la Terra dal Sole, è sufficientemente distante dalla stella che Webb può facilmente separare il pianeta dalla stella nell’immagine.
La NIRCam (Near-Infrared Camera) e il Mid-Infrared Instrument (MIRI) di Webb sono entrambi dotati di coronografi, che sono insiemi di minuscole maschere che bloccano la luce delle stelle, consentendo a Webb di scattare immagini dirette di alcuni esopianeti come questo. Il Nancy Grace Roman Space Telescope della NASA, il cui lancio è previsto per la fine di questo decennio, dimostrerà un coronografo ancora più avanzato. “È stato davvero impressionante il modo in cui i coronografi di Webb hanno funzionato per sopprimere la luce della stella madre”, ha detto Hinkley.
Scattare immagini dirette di esopianeti è difficile perché le stelle sono molto più luminose dei pianeti. Il pianeta HIP 65426 b è oltre 10.000 volte più debole della sua stella madre nel vicino infrarosso e qualche migliaio di volte nel medio infrarosso. In ogni immagine filtrata, il pianeta appare come una macchia di luce di forma leggermente diversa. Ciò è dovuto ai dettagli del sistema ottico di Webb e al modo in cui traduce la luce attraverso le diverse ottiche.
“Ottenere questa immagine è stato come cercare un tesoro spaziale“, ha affermato Aarynn Carter, ricercatore post-dottorato presso l’Università della California, a Santa Cruz, che ha condotto l’analisi delle immagini. “All’inizio tutto ciò che potevo vedere era la luce della stella, ma con un’attenta elaborazione delle immagini sono stato in grado di rimuovere quella luce e scoprire il pianeta”.
Sebbene questa non sia la prima immagine diretta di un esopianeta presa dallo spazio – il telescopio spaziale Hubble ha già catturato immagini dirette di esopianeti – HIP 65426 b indica la strada da seguire per l’esplorazione di esopianeti di Webb. “Penso che la cosa più eccitante sia che abbiamo appena iniziato”, ha detto Carter. “Ci sono molte altre immagini di esopianeti in arrivo che daranno forma alla nostra comprensione generale della loro fisica, chimica e formazione. Potremmo anche scoprire pianeti precedentemente sconosciuti”.
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