El telescopio Webb capta su primera imagen de un exoplaneta

El Telescopio Espacial James Webb logra su primera imagen directa de un planeta que orbita una estrella distante, demostrando así su revolucionario potencial para la investigación de exoplanetas.

La mayoría de los exoplanetas no se han observado de forma directa, sino a través de las caídas temporales en el brillo de las estrellas que orbitan. Pero eso podría cambiar pronto. Menos de dos meses después de que comenzara sus operaciones científicas, el Telescopio Espacial James Webb de NASA/ESA/CSA ha entregado su primera foto directa de un planeta más allá de nuestro sistema solar.

El exoplaneta es un gigante gaseoso, lo que significa que no tiene superficie rocosa y no podría ser habitable. La imagen, vista a través de cuatro filtros de luz diferentes, muestra cómo la poderosa mirada infrarroja del telescopio Webb puede capturar fácilmente mundos más allá de nuestro Sistema Solar, señalando el camino hacia futuras observaciones que revelarán más información que nunca sobre los exoplanetas.

El exoplaneta en la imagen enviada por Webb, llamado HIP 65426 b, tiene entre seis y ocho veces la masa de Júpiter. Es joven como los planetas: tiene entre 15 y 20 millones de años, en comparación con nuestra Tierra de 4.500 millones de años.

Los astrónomos descubrieron el planeta en 2017 usando el instrumento SPHERE en el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral en Chile y tomaron imágenes de él usando longitudes de onda de luz infrarrojas cortas. La imagen del telescopio Webb, tomada en luz infrarroja media, revela nuevos detalles que los telescopios terrestres no podrían detectar debido al brillo infrarrojo intrínseco de la atmósfera terrestre.

Los investigadores han estado analizando los datos de estas observaciones y están preparando un artículo que enviarán a las revistas para revisión por pares. Pero la primera captura del Telescopio Espacial Webb de un exoplaneta ya sugiere posibilidades futuras para estudiar mundos distantes.

Dado que HIP 65426 b está unas 100 veces más lejos de su estrella anfitriona que la Tierra del Sol, está lo suficientemente lejos de la estrella como para que el Telescopio Webb pueda separar fácilmente el planeta de la estrella en la imagen.

La cámara de infrarrojo cercano  (NIRCam) y  el instrumento de infrarrojo medio (MIRI) de Webb  están equipados con coronógrafos, que son conjuntos de máscaras diminutas que bloquean la luz de las estrellas, lo que permite a Webb tomar imágenes directas de ciertos exoplanetas como este. 

Tomar imágenes directas de exoplanetas es un desafío porque las estrellas son mucho más brillantes que los planetas. El planeta HIP 65426 b es más de 10 000 veces más débil que su estrella anfitriona en el infrarrojo cercano y unos miles de veces más débil en el infrarrojo medio. Si bien esta no es la primera imagen directa de un exoplaneta tomada desde el espacio (el  telescopio espacial Hubble de NASA/ESA  ha capturado imágenes directas de exoplanetas anteriormente), HIP 65426 b señala el camino a seguir para la exploración de exoplanetas de Webb.

En cada imagen de filtro, el planeta aparece como una mancha de luz con una forma ligeramente diferente. Eso se debe a las particularidades del sistema óptico de Webb y cómo traduce la luz a través de las diferentes ópticas. El violeta muestra la vista del instrumento NIRCam a 3,00 micrómetros, el azul muestra la vista del instrumento NIRCam a 4,44 micrómetros, el amarillo muestra la vista del instrumento MIRI a 11,4 micrómetros y el rojo muestra la vista del instrumento MIRI a 15,5 micrómetros. Estas imágenes se ven diferentes debido a las formas en que los diferentes instrumentos Webb capturan la luz. La pequeña estrella blanca en cada imagen marca la ubicación de la estrella anfitriona HIP 65426, que se ha sustraído utilizando los coronógrafos y el procesamiento de imágenes. Las formas de barra en las imágenes de NIRCam son artefactos de la óptica del telescopio, no objetos en la escena.

Estas observaciones fueron lideradas con una gran colaboración internacional de Sasha Hinkley, profesora asociada de física y astronomía en la Universidad de Exeter en el Reino Unido.