Wszechświat nieustannie odkrywa swoje tajemnice, a najnowsze przełomowe odkrycie pochodzi z Teleskopu Kosmicznego Jamesa Webba (JWST). Wykorzystując zaawansowany instrument MIRI (Mid-Infrared Instrument), JWST z sukcesem uchwycił bezpośrednie obrazy TWA 7b, gazowego giganta o masie porównywalnej z Saturnem, co stanowi kluczowy moment w badaniach egzoplanetarnych. Ten młody świat, wciąż świecący ciepłem z okresu swojego formowania, ma masę około 0,3 masy Jowisza, czyli około 100 mas Ziemi, co czyni go najlżejszą egzoplanetą kiedykolwiek bezpośrednio sfotografowaną.
TWA 7b krąży wokół swojej gwiazdy macierzystej, TWA 7 (młodej gwiazdy szacowanej na zaledwie 6,4 miliona lat), w imponującej odległości 52 razy większej niż orbita Ziemi wokół Słońca. Mimo tej ogromnej separacji, planeta utrzymuje stosunkowo ciepłą temperaturę około 120 stopni Fahrenheita (47 stopni Celsjusza), co jest resztkowym ciepłem po jej niedawnym narodzinach.
Szczególnie intrygującym aspektem tego odkrycia jest położenie TWA 7b w wyraźnej luce w pierścieniach pyłu otaczających jej gwiazdę macierzystą. To położenie dostarcza przekonujących dowodów obserwacyjnych na długo teoretyzowane zjawisko „planety pasterza”. Uważa się, że te ciała niebieskie grawitacyjnie rzeźbią i utrzymują luki w dyskach szczątków planetarnych, podobnie jak księżyce pasterze wpływają na pierścienie Saturna w naszym Układzie Słonecznym. Jak zauważyła główna badaczka Anne-Marie Lagrange: „Nasze obserwacje ujawniają silnego kandydata na planetę kształtującą strukturę dysku szczątków TWA 7, a jej położenie jest dokładnie tam, gdzie spodziewaliśmy się znaleźć planetę o tej masie”. To odkrycie nie tylko potwierdza kluczową koncepcję w dynamice planetarnej, ale także pomaga wyjaśnić architekturę układów planetarnych w całej galaktyce.
Zdolność do bezpośredniego obrazowania TWA 7b jest dowodem na najnowocześniejszą technologię MIRI w JWST. Ten instrument zawiera innowacyjną technologię koronografii, w tym trzy koronografy z maską fazową czterokwadrantową (4QPM) i jeden klasyczny koronograf typu Lyota. Te koronografy są zaprojektowane do blokowania przytłaczającego światła z jasnych gwiazd, umożliwiając wykrywanie znacznie słabszych obiektów, takich jak egzoplanety i otaczające je dyski szczątków. Jest to pierwszy raz, kiedy technologia 4QPM została zastosowana w teleskopie kosmicznym, osiągając wyjątkowo mały wewnętrzny kąt roboczy.
Bezpośrednie obrazowanie egzoplanet pozostaje jednym z najbardziej wymagających wyzwań w astronomii. Gwiazdy są zazwyczaj miliony razy jaśniejsze niż ich planetarni towarzysze, co sprawia, że wykrycie słabego światła planetarnego jest podobne do „próby zobaczenia świetlika migającego wokół reflektora”. Pokonywanie ograniczeń, takich jak rozdzielczość kątowa, niedobór fotonów z odległych egzoplanet i zakłócenia z dysków okołogwiazdowych, wymaga zaawansowanych technik, takich jak ekstremalna optyka adaptacyjna, koronografia i zaawansowane algorytmy przetwarzania końcowego. Udane obrazowanie TWA 7b, stosunkowo małomasywnego gazowego giganta, podkreśla niezrównane możliwości Webba i otwiera nowe drogi do odkrywania ukrytych światów wszechświata.
