Телескоп "Джеймс Уэбб" получил прямое изображение возможной планеты, похожей на Сатурн

Впервые космический телескоп «Джеймс Уэбб» получил изображение, которое может быть прямым снимком планеты с массой, аналогичной Сатурну, вращающейся вокруг молодой звезды TWA 7. Кандидат, обозначенный как TWA 7b, может стать первой планетой, обнаруженной напрямую с помощью «Уэбба», а также самой лёгкой из когда-либо наблюдавшихся этим методом.

Открытие было сделано международной командой под руководством Анн-Мари Лагранж, исследовательницы Национального центра научных исследований (CNRS) в Парижской обсерватории PSL и Университета Гренобль-Альп. Используя прибор MIRI (Mid-Infrared Instrument) на телескопе «Уэбб», учёные зафиксировали слабый инфракрасный источник внутри остаточного диска, окружающего звезду. Положение источника совпадает с областью, лишённой пыли, что указывает на возможное присутствие планеты, которая могла сформировать структуру самого диска.

TWA 7 (также известная как CE Antilae) — молодая звезда M-типа, расположенная примерно в 111 световых годах от Земли, её возраст оценивается в 6,4 миллиона лет. Её диск наблюдается почти «лицом к лицу», что позволило провести высокочувствительный анализ с помощью метода контрастной визуализации. Этот метод предполагает блокировку света звезды коронографом, чтобы выявить слабые объекты в её окрестностях.

Наблюдаемый сигнал соответствует молодой, холодной планете с массой около 0,3 массы Юпитера и предполагаемой температурой около 320 Кельвинов (~47 °C).

Планета как источник структуры диска

Обнаруженный сигнал находится в промежутке между тремя ранее наблюдаемыми пылевыми кольцами вокруг TWA 7. Теоретические модели давно предполагали, что подобные структуры в остаточных дисках могут быть вызваны присутствием планет, но до сих пор ни одна из них не была обнаружена напрямую в таких условиях.

Положение планеты-кандидата совпадает с областью, где, согласно расчётам, должно происходить гравитационное воздействие тела, способного «вырезать» структуру диска, что подтверждает теоретические предсказания.

Изображение было получено во время наблюдений «Уэбба», проведённых 21 июня 2024 года. После удаления остаточного свечения звезды с помощью методов обработки изображений исследователи подтвердили, что инфракрасный источник нельзя связать ни с фоновыми галактиками, ни с объектами Солнечной системы. Его природа соответствует планете, погружённой в околозвёздный диск.

JWST и граница прямого изображения

Одной из самых сложных задач при прямом наблюдении экзопланет является контраст яркости между планетой и её звездой-хозяином. «Джеймс Уэбб» с его чувствительностью в среднем инфракрасном диапазоне и коронографом MIRI демонстрирует беспрецедентную способность преодолевать это препятствие. Наблюдения TWA 7 открывают новые возможности для обнаружения планет с низкой массой в молодых системах, где диски обломков ещё видны и динамически активны.

Если подтвердится, TWA 7b станет не только первой планетой, непосредственно наблюдаемой с помощью «Уэбба», но и первой, чья связь с моделированием околозвёздного диска будет неоспоримо доказана. Астрономы даже предполагают, что её орбита может содержать троянский диск — облако пыли, разделяющее орбиту планеты в гравитационно устойчивых точках.

Этот предварительный результат знаменует собой ключевой шаг в понимании механизмов формирования планет и эволюции остаточных дисков. Дальнейшие наблюдения — как с JWST, так и с другими наземными и космическими инструментами — будут иметь решающее значение для подтверждения природы кандидата и углубления знаний о формирующейся планетной системе.