O Telescópio James Webb descobre seu primeiro exoplaneta: ele é 10 vezes mais leve que os detectados anteriormente.

O Telescópio Espacial James Webb (JWST) tem conseguido estudar melhor os exoplanetas conhecidos desde seu lançamento em 2022. Agora, graças à pesquisa liderada por cientistas do Centro Nacional Francês de Pesquisa Científica (CNRS) no Observatório de Paris, associado à Université Grenoble Alpes, o telescópio capturou recentemente uma imagem direta de um exoplaneta até então desconhecido .

Esta descoberta, que foi publicada na revista Nature , é uma novidade para o telescópio e foi alcançada usando um coronógrafo de fabricação francesa instalado no instrumento MIRI do JWST.

Os exoplanetas são alvos importantes da astronomia observacional, pois nos ajudam a entender melhor como os sistemas planetários, incluindo o nosso, se formam.

Embora milhares deles tenham sido detectados indiretamente, obter imagens de exoplanetas representa um verdadeiro desafio. Eles são menos brilhantes e, vistos da Terra, estão localizados muito próximos de sua estrela; seu sinal, abafado por ela, não é forte o suficiente para ser visível.

Para resolver esse problema, os cientistas desenvolveram um acessório telescópico para o instrumento MIRI do JWST: um coronógrafo. Ele consegue reproduzir o efeito observado durante um eclipse: mascarar a estrela facilita a observação dos objetos ao redor sem que ela fique oculta por sua luz . Foi essa técnica que permitiu à equipe de pesquisa descobrir um novo exoplaneta, o primeiro do JWST, localizado dentro de um disco de detritos rochosos e poeira.

Os cientistas se concentraram nos alvos de observação mais promissores: sistemas com alguns milhões de anos que podem ser observados "no polo", permitindo que os discos sejam vistos "de cima".

Planetas recém-formados nesses discos ainda estão quentes, o que os torna mais brilhantes do que seus equivalentes mais antigos. Em princípio, planetas de baixa massa são mais fáceis de detectar na faixa térmica do infravermelho médio , para a qual o JWST forneceu uma janela de observação única.

Entre os discos vistos de frente, dois particularmente chamaram a atenção dos pesquisadores, pois observações anteriores revelaram estruturas concêntricas semelhantes a anéis em seu interior.

Cientistas já suspeitavam que essas estruturas eram o resultado da interação gravitacional entre planetas e planetesimais não identificados (objetos sólidos que são considerados os blocos de construção dos planetas).

Um dos dois sistemas, chamado TWA 7 , apresenta três anéis distintos, um dos quais é particularmente estreito e cercado por duas regiões vazias com quase nenhuma matéria. A imagem do JWST revelou uma fonte no centro deste anel estreito.

Após eliminar a possibilidade de viés observacional, os cientistas concluíram que se tratava, muito provavelmente, de um exoplaneta. De fato, simulações detalhadas confirmaram a formação de um anel fino e um "buraco" na posição exata do planeta, o que corresponde perfeitamente às observações feitas com o JWST.

Chamado de TWA 7 b, este novo exoplaneta é dez vezes mais leve do que os já fotografados. Sua massa é comparável à de Saturno, que é aproximadamente 30% da de Júpiter, o planeta mais massivo do Sistema Solar.

Este resultado marca um novo passo na pesquisa e na obtenção de imagens diretas de exoplanetas cada vez menores, mais semelhantes à Terra do que aos gigantes gasosos do Sistema Solar.

O JWST tem potencial para ir ainda mais longe no futuro. Cientistas esperam capturar imagens de planetas com apenas 10% da massa de Júpiter.

Esta descoberta destaca a importância de futuras gerações de telescópios espaciais e terrestres projetados para procurar exoplanetas, especialmente com o auxílio de coronógrafos mais avançados. Os sistemas mais promissores para essas observações futuras já estão sendo identificados.