Il telescopio James Webb scopre il suo primo esopianeta: è 10 volte più leggero di quelli precedentemente rilevati.

Dal suo lancio nel 2022, il telescopio spaziale James Webb (JWST) è stato in grado di studiare più approfonditamente gli esopianeti noti. Ora, grazie alla ricerca condotta dagli scienziati del Centro nazionale francese per la ricerca scientifica (CNRS) presso l'Osservatorio di Parigi, associato all'Université Grenoble Alpes, il telescopio ha recentemente catturato un'immagine diretta di un esopianeta precedentemente sconosciuto .

Questa scoperta, pubblicata sulla rivista Nature , è una novità per il telescopio ed è stata ottenuta utilizzando un coronografo di fabbricazione francese installato sullo strumento MIRI del JWST.

Gli esopianeti sono obiettivi chiave dell'astronomia osservativa, poiché ci aiutano a comprendere meglio come si formano i sistemi planetari, compreso il nostro.

Sebbene migliaia di esopianeti siano stati rilevati indirettamente, la loro osservazione rappresenta una vera sfida. Sono meno luminosi e, visti dalla Terra, si trovano molto vicini alla loro stella; il loro segnale, soffocato da essa, non è abbastanza forte da essere visibile.

Per risolvere questo problema, gli scienziati hanno sviluppato un accessorio telescopico per lo strumento MIRI del JWST: un coronografo. Questo può riprodurre l'effetto osservato durante un'eclissi: mascherare la stella rende più facile osservare gli oggetti circostanti senza essere nascosti dalla sua luce . È questa tecnica che ha permesso al team di ricerca di scoprire un nuovo esopianeta, il primo per il JWST, situato all'interno di un disco di detriti rocciosi e polvere.

Gli scienziati si sono concentrati sugli obiettivi di osservazione più promettenti: sistemi vecchi di alcuni milioni di anni che possono essere osservati "al polo", consentendo di vedere i dischi "dall'alto".

I pianeti appena formati in questi dischi sono ancora caldi, il che li rende più luminosi delle loro controparti più vecchie. In linea di principio, i pianeti di piccola massa sono più facili da rilevare nella gamma dell'infrarosso medio termico , per la quale il JWST ha fornito una finestra di osservazione unica.

Tra i dischi visti frontalmente, due in particolare hanno attirato l'attenzione dei ricercatori, poiché osservazioni precedenti avevano rivelato al loro interno strutture concentriche ad anello.

In precedenza gli scienziati avevano ipotizzato che queste strutture fossero il risultato dell'interazione gravitazionale tra pianeti e planetesimi non identificati (oggetti solidi considerati i mattoni dei pianeti).

Uno dei due sistemi, chiamato TWA 7 , presenta tre anelli distinti, uno dei quali è particolarmente stretto e circondato da due regioni vuote con una quantità di materia pressoché nulla. L'immagine del JWST ha rivelato una sorgente al centro di questo stretto anello.

Dopo aver escluso la possibilità di errori osservativi, gli scienziati hanno concluso che si trattasse molto probabilmente di un esopianeta. In effetti, simulazioni dettagliate hanno confermato la formazione di un sottile anello e di un "buco" nella posizione esatta del pianeta, in perfetta corrispondenza con le osservazioni effettuate con il JWST.

Chiamato TWA 7 b, questo nuovo esopianeta è dieci volte più leggero di quelli precedentemente osservati. La sua massa è paragonabile a quella di Saturno, che a sua volta è circa il 30% di quella di Giove, il pianeta più massiccio del Sistema Solare.

Questo risultato segna un nuovo passo nella ricerca e nella ripresa diretta di esopianeti sempre più piccoli, più simili alla Terra che ai giganti gassosi del Sistema Solare.

Il JWST ha il potenziale per spingersi ancora oltre in futuro. Gli scienziati sperano di catturare immagini di pianeti con una massa pari ad appena il 10% di quella di Giove.

Questa scoperta evidenzia l'importanza delle future generazioni di telescopi spaziali e terrestri progettati per la ricerca di esopianeti, soprattutto con l'ausilio di coronografi più avanzati. I sistemi più promettenti per queste future osservazioni sono già stati identificati.