James Webb-teleskopet lyckades nyligen ta direkta bilder av den tidigare kända exoplaneten HIP 65426 b. Observationerna gav de noggrannaste mätningar av exoplanetens egenskaper hittills och visar att Webbteleskopet till och med är bättre på exoplanetobservationer än vad man förväntat sig.
James Webb Space Telescope (JWST) skickades upp den 25 december 2021 från den Europeiska rymdbasen i franska Guiana. Därefter tog det runt ett halvår innan den nådde sin slutliga omloppsbana runt ett område i jordens skugga, den andra Lagrangepunkten. Därifrån har den tagit flera spektakulära bilder tillbaka till jorden (Populär astronomi har hunnit skrivit om ett par av dem, bland annat här och här). Mycket av Webbteleskopets fokus är på att observera så långt bort i universum och samtidigt så långt bak i tiden som möjligt. Dock medför dessa förmågor att teleskopet också är väldigt kapabelt inom exoplanetforskning. Det har redan hunnit mäta kemisk sammansättning av ett par exoplaneters atmosfärer, till exempel den första detektionen av koldioxid i atmosfären på gasjätten Wasp-39b.
Idag är runt 5100 exoplaneter kända (5090 enligt Exoplanet Archive, eller 5177 enligt Exoplanet.eu) men bara 25 stycken har blivit direkt avbildade. Detektionsmetoder är alltså oftast indirekta. Olika variationer i stjärnor som är effekter av planet(er) runt den observeras. Till exempel kan en stjärnas position rubbas på grund av en exoplanets gravitation, eller så kan exoplaneter skymma stjärnan och ge periodiska ljusminskningar. Att detektera dessa variationer är inte enkelt att göra, men att direkt ta bilder av exoplaneter är mycket svårare ännu idag. Nu har ett forskarlag ledda av Sasha Hinkley vid University of Exeter i Storbritannien och Aarynn Carter vid University of California gjort detta: De har nyligen presenterat de första direkta bilderna från Webbteleskopet av en exoplanet som ett lovande prov på vad som komma skall.
Planeten heter HIP 65426 b. Namnet kommer från ett katalognummer på stjärnan som ej har ett mer officiellt namn (ännu; exoplaneten är listad i utlottningen för nästa upplaga av den Internationella astronomunionens namngivartävling). Bokstaven ’b’ är en designation som syftar på att objektet är den första exoplaneten som upptäckts runt stjärnan. Upptäckten gjordes med direkt fotografering med Very Large Telescope i Chile år 2017. Genom att observera en känd exoplanet som redan har bilder från ett annat teleskop kan astronomer jämföra dessa och se hur mycket bättre Webbteleskopet är.
Stjärnan tillhör en klass stjärnor som är varmare än solen och systemet är ungt, bara 14 miljoner år gammalt. Exoplaneter i unga system har kvar värme från när de bildades och är därför lättare att se med teleskop som kan observera värmestrålning (infrarött ljus). Webbteleskopet observerar primärt just i infrarött ljus. Ljuset från stjärnan blockeras också av en mask — en koronograf — som ger visuella följdeffekter som gör att planeten ser ut att vara hamburgerformad. Ingen panik, det är med största sannolikhet en rund himlakropp.
Webbteleskopet uppnådde hög känslighet när den detekterade exoplaneten HIP 65426 b. Observationerna visar att exoplaneten är 7,1 gånger tyngre än Jupiter, har 1,45 gånger större radie än Jupiter och en temperatur på runt 1010°C. Exoplanetens bana runt dess stjärna är stor, 87 gånger bredare än jordens bana runt solen. Noggrannheten hos mätningarna var större än väntat och trots att denna exoplanet är större än Jupiter har Webbteleskopet förmågan att upptäcka exoplaneter som är mindre än Jupiter runt liknande stjärnor på detta avståndet, det vill säga cirka 385 ljusår.
Kring mindre och ljussvagare stjärnor som röda dvärgar kommer Webbteleskopet med största sannolikhet kunna se ännu mindre exoplaneter. Exoplaneter lika små som Uranus och Neptunus kommer troligen att kunna observeras på avstånd från sina stjärnor motsvarande 100-200 gånger jordens avstånd till solen. Större planeter är synliga mycket närmre sina stjärnor. Till exempel skulle en exoplanet motsvarande Saturnus storlek kring en röd dvärg bli synlig på ett avstånd från sin stjärna som motsvaras av 10 gånger jordens avstånd till solen med Webbteleskopet. Detta är rejäla förbättringar mot vad som tidigare varit möjligt med direkta avbildningar med andra teleskop.
Omslagsbild: Stjärnan HIP 65426 från Digitized Sky Survey samt av exoplaneten HIP 65426 b från James Webb-teleskopet. Bild: NASA/ESA/CSA, A Carter (UCSC), the ERS 1386 team och A. Pagan (STScI).
