Webbi kosmoseteleskoop tabas oma esimese eksoplaneedi

James Webbi kosmoseteleskoop (JWST) leidis pärast kolme tegevusaastat oma esimese eksoplaneedi. Maast ligi 111 valgusaasta kaugusel asuv TWA 7b on ühtlasi kõige väiksema massiga Päikesesüsteemi-väline taevakeha, mida eales otse pildistatud.
Eksoplaneetide pildile püüdmine on astronoomide jaoks keerukas väljakutse. Planeedid on võrreldes oma ematähega äärmiselt tuhmid ja asuvad Maalt vaadates tähele ääretult lähedal, mistõttu varjutab tähe ere valgus reeglina kõik selle ümber tiirleva.
Nõnda on praeguseks avastatud 6000 eksoplaneedist suurem osa leitud kaudsete meetoditega, jälgides näiteks tähevalguse tuhmumist, kui planeet selle eest möödub või võbelusi tähe näilises asukohas, mida põhjustab planeedi gravitatsiooniline tõmme. Nii on astronoomidel õnnestunud teha foto vaid umbes 80 eksoplaneedist.
James Webbi teleskoop suutis raskused ületada tänu oma tundlikule, infrapunavalgust registreerivale koronagraafiga varustatud kaamerale (MIRI). Koronagraaf blokeerib tähe keskse valguse, luues omamoodi kunstliku päikesevarjutuse ja võimaldades märgata planeetidelt pärinevat nõrka soojuskiirgust.
Pildile püütud TWA 7b on gaasihiid, mille mass on võrreldav Saturni omaga. Teisisõnu on see Maast ligikaudu sada korda massiivsem ja Jupiterist kolm korda kergem. Saavutus on astronoomide jaoks siiski märkimisväärne, sest planeet on ligi kümme korda kergem kui ükski teine varem otse pildile püütud eksoplaneet.
Leitud planeet tiirleb ümber väga noore, vaid mõne miljoni aasta vanuse tähe nimega CE Antilae ehk TWA 7. Võrdlusena on jõudnud Päike oma 4,6 miljardi aastaga keskikka. Planeedisüsteemi suhteline noorus oli avastuse seisukohalt oluline, sest äsjatekkinud planeedid kiirgavad rohkem jääksoojust, mis muudab ka nende infrapunateleskoobiga tabamise lihtsamaks.

TWA 7-d ümbritseb veel tolmuketas, mis koosneb planeeditekke jäänukmaterjalist. Astronoomid on pikalt oletanud, et planeedid tekitavad sellistesse tolmuketastesse oma orbiiti puhastades tühimikke ja rõngaid. Neid hüpoteetilisi planeete kutsutakse "karjusplaneetideks", sarnaselt Saturni rõngaid korrastavatele kuudele.
Seni polnud aga astronoomid ühtegi sellist planeeti otse tühimiku seest leitud. JWST tehtud vaatlused andsid sellele teooriale nüüd esimese otsese kinnituse. Piltidelt on näha, kuidas TWA 7b on hoogsalt oma orbiiti planeetidevahelisest tolmust puhastanud.
Planeet tiirleb oma tähest märkimisväärselt kaugel – umbes 52 korda kaugemal kui Maa Päikesest. Päikesesüsteemis asetseks TWA 7b seega kaugel Neptuuni-taguses Kuiperi vöös. TWA 7b avastamine näitlikustab seega James Webbi teleskoobi võimekust leida ja uurida väikese massiga planeete otsepildistamise teel. Teadlaste sõnul suudaks teleskoop tuvastada ka TWA 7b-st oluliselt kergemaid, Maast vaid 25–30 korda raskemaid, kui need vaadeldavas süsteemis olemas on.
Järgmise sammuna plaanivad eksoplaneedikütid uurida täpsemalt TWA 7b koostist ning otsida piltidelt teisi kergeid ja jahedaid noori planeete. Avastatud eksoplaneet on edasisteks uuringuteks sobilik kandidaat, pakkudes võimalust uurida jaheda gaasihiiu atmosfääri ja sisemust ning võrrelda seda Päikesesüsteemi hiidplaneetidega.
Uurimus avaldati ajakirjas Nature.
Toimetaja: Jaan-Juhan Oidermaa