بیشتر سیارات فراخورشیدی تنها از طریق افت موقت درخشندگی ستارگانی که به دور آن‌ها می‌چرخند شناسایی شده‌اند و تا کنون فقط از حدود بیست سیاره‌ی فراخورشیدی به‌طور مستقیم تصویربرداری شده است.

اما ممکن است چنین روندی به‌زودی تغییر کند. کمتر از دو ماه پس از آغاز عملیات علمی تلسکوپ فضایی جیمز وب، این رصدخانه‌ی قدرتمند اولین عکس مستقیم خود را از سیاره‌ای فراتر از منظومه‌ی شمسی ما ثبت کرد.

این سیاره، یک غول گازی است که دور ستاره‌ای به نام HIP 65426 در فاصله‌ی ۳۸۵ سال نوری از زمین می‌چرخد و در تصویر ثبت شده، به‌صورت لکه‌ای کوچک نزدیک به ستاره‌ی درخشان دیده می‌شود.

وب با استفاده از «دوربین فروسرخ نزدیک» (NIRCam) و «ابزار فروسرخ میانی» (MIRI)، که هر کدام بر بخش متفاوتی از طیف فروسرخ تمرکز دارند، موفق به ثبت عکس این سیاره‌ی فراخورشیدی شد.

«ساشا هینکلی» (Sasha Hinkley) ستاره‌شناس دانشگاه اکستر بریتانیا و سرپرست این رصدها درباره‌ی پژوهش انجام شده گفت: «این یک لحظه‌ی کلیدی نه تنها برای وب، بلکه برای نجوم است.»

دانشمندان این سیاره را در سال ۲۰۱۷ و با کمک «تلسکوپ بسیار بزرگ» (VLT) در شیلی کشف کرده بودند. وب اما برای کشف سیارات فراخورشیدی جدید طراحی نشده است و در عوض برای کسب اطلاعات دقیق‌تر از مهم‌ترین سیاره‌های فراخورشیدی شناخته شده به دانشمندان کمک خواهد کرد.

رصد مستقیم سیارات فراخورشیدی بسیار دشوار است زیرا بسیار کم‌نورتر از ستارگان مادر خود هستند. به همین دلیل سیاره‌ی HIP 65426 b، تنها به لطف ترکیبی از عوامل مختلف قابل مشاهده است.

نخست اینکه از ستاره‌ی مادرش بسیار دور است و فاصله‌ای حدود ۱۰۰ برابر فاصله‌ی خورشید تا زمین (۱۰۰ واحد نجومی) دارد. برای مقایسه، باید اشاره کرد که پلوتو تنها ۴۰ واحد نجومی از خورشید فاصله دارد. علاوه بر این جرم HIP 65426 b بسیار زیاد و حدود ۱۲ برابر جرم مشتری، بزرگ‌ترین سیاره‌ی منظومه‌ی شمسی است.

با وجود این شرایط مناسب، سیاره‌ی فراخورشیدی HIP 65426 b حدود ۱۰ هزار بار کم‌نورتر از ستاره‌ی میزبان خود در طیف فروسرخ نزدیک، و چند هزار بار کم‌نورتر در بخش فروسرخ میانی طیف دیده می‌شود. اما وب به دلیل حساسیت بسیار بالا، به‌خوبی توانست این دو جرم را از هم تفکیک کند.

سیاره فراخورشیدی HIP 65426 b از نگاه جیمز وب

«آرین کارتر» (Aarynn Carter) اخترشناس دانشگاه کالیفرنیا سانتا کروز، که تجزیه‌وتحلیل تصاویر را بر عهده داشت درباره‌ی این نتایج گفت: «دستیابی به این تصویر مانند حفاری برای رسیدن به یک گنج فضایی بود. در ابتدا فقط می‌توانستم نور ستاره را ببینیم، اما با پردازش دقیق تصویر توانستم نور اضافی را حذف و سیاره را شناسایی کنم.»

هر دو ابزار نیرکم و میری مجهز به دستگاه‌هایی به نام «کرونوگراف» (Cronograph) یا «تاج‌نگار» هستند که نور ستاره‌ی مرکزی را مسدود می‌کنند. به گفته‌ی هینکلی عملکرد این تاج‌نگارها بسیار فوق‌العاده بود.

دانشمندان با رصد ستاره توسط چهار فیلتر مختلف، در نهایت موفق شدند تصاویری تهیه کنند که سیاره را به صورت یک حباب نوری کوچک نشان می‌دهد. شکل لکه در هر تصویر به دلیل اثرات جانبی اپتیک تلسکوپ کمی متفاوت است.

HIP 65426 b یک سیاره‌ی بسیار جوان محسوب می‌شود که تنها ۱۵ تا ۲۰ میلیون سال سن دارد. این در حالی است که سن زمین به ۴.۵ میلیارد سال می‌رسد. همچنین به دلیل ماهیت گازی آن، مطمئنا این سیاره میزبان حیات نیست.

اما هنوز پرسش‌های جالب زیادی ازجمله درباره‌ی ترکیب شیمیایی سیارات فراخورشیدی هم درباره‌ی این سیاره‌ و هم درباره‌ی بسیاری از جهان‌های دیگر وجود دارد که ستاره‌شناسان را به خود مشغول کرده است و وب با عکس‌های دیگر خود در آینده می‌تواند به بخشی از آن‌ها پاسخ دهد.

عکس: سیاره‌ی فراخورشیدی HIP 65426 b از نگاه جیمز وب
Credit: NASA/ESA/CSA, A Carter (UCSC), the ERS 1386 team, and A. Pagan (STScI)

منبع: Space