De James Webb Space Telescope vindt de eerste exoplaneet

Meld u aan voor de Wonder Theory-wetenschapsnieuwsbrief van CNN. Verken het universum met nieuws over verbazingwekkende ontdekkingen, wetenschappelijke vorderingen en meer.

CNN
–

De James Webb Space Telescope zou nog een kosmische prestatie aan zijn lijst kunnen toevoegen: het ruimteobservatorium werd voor het eerst gebruikt om het bestaan ​​van een exoplaneet te bevestigen.

Het hemellichaam staat bekend als LHS 475 b en bevindt zich buiten ons zonnestelsel en is ongeveer even groot als de aarde. De rotsachtige wereld is 41 lichtjaar verwijderd in het sterrenbeeld Octaan.

Eerdere gegevens verzameld door NASA via de Exoplanet Survey Satellite, of TESS, gaven aan dat de planeet zou kunnen bestaan.

Een team van onderzoekers onder leiding van medewerkers Astronoom Kevin Stephenson en postdoctoraal fellow Jacob Lustig-Yeger aan het Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory in Laurel, Maryland, observeerden het doel met behulp van Webb. Ze keken naar dips in sterlicht terwijl de planeet voor zijn gastster passeerde, transits genoemd, en zagen twee transits plaatsvinden.

“Het lijdt geen twijfel dat de planeet bestaat. De originele gegevens van Webb valideren het”, zei Lustig-Yaeger. in de huidige situatie.

De ontdekking van de planeet werd woensdag aangekondigd tijdens de 241e bijeenkomst van de American Astronomical Society in Seattle.

“Het feit dat het een kleine, rotsachtige planeet is, is indrukwekkend voor het observatorium,” zei Stephenson.

Webb is de enige telescoop die de atmosfeer van exoplaneten ter grootte van de aarde kan beschrijven. Het onderzoeksteam gebruikte Webb om de planeet over meerdere golflengten van licht te analyseren om te zien of deze een atmosfeer heeft. Voorlopig kon het team nog geen definitieve conclusies trekken, maar de gevoeligheid van de telescoop pikte een handvol aanwezige moleculen op.

“Er zijn enkele terrestrische atmosferen die we kunnen uitsluiten”, zei Lustig-Yaeger. “Het kan geen dichte, door methaan gedomineerde atmosfeer hebben, vergelijkbaar met die van Saturnusmaan Titan.”

Astronomen krijgen in de zomer nog een kans om de planeet opnieuw te observeren en een vervolganalyse uit te voeren op de mogelijke aanwezigheid van zijn atmosfeer.

De ontdekkingen van Webb onthulden ook dat de planeet een paar honderd graden warmer is dan de onze. Als onderzoekers wolken op LHS 475 b detecteren, kunnen ze lijken op Venus – de heetste tweelingbroer van de aarde met een koolstofdioxide-atmosfeer.

“We lopen voorop bij het bestuderen van kleine, rotsachtige exoplaneten”, zei Lustig-Yaeger. “We zijn nog maar net begonnen aan de oppervlakte van hoe de atmosfeer eruit zou kunnen zien.”

De planeet voltooit elke twee aardse dagen een baan rond zijn rode dwergster. Aangezien de ster minder dan de helft van de temperatuur van onze zon heeft, is het voor de planeet mogelijk om ondanks de nabijheid van de ster een atmosfeer te behouden.

De onderzoekers geloven dat hun ontdekking de eerste van vele in de toekomst van Webb zal zijn.

“Deze eerste observatieresultaten van een rotsachtige planeet ter grootte van de aarde openen de deur naar vele toekomstige mogelijkheden voor het bestuderen van de atmosfeer van rotsachtige planeten met Webb”, zei Mark Clampin, directeur van de Astrophysics Division op het NASA-hoofdkwartier, in een verklaring. “Webb brengt ons steeds dichter bij een nieuw begrip van aardachtige werelden buiten het zonnestelsel, en de missie staat nog in de kinderschoenen.”

Tijdens de bijeenkomst op woensdag werden meer waarnemingen van Webb gedeeld, waaronder nooit eerder vertoonde beelden van een stoffige schijf in een baan om een ​​nabije rode dwergster.

De beelden van de telescoop markeren de eerste keer dat een dergelijke schijf is vastgelegd in infrarode golflengten van licht dat onzichtbaar is voor het menselijk oog.

De met stof gevulde schijf rond de ster, AU Mic genaamd, vertegenwoordigt de overblijfselen van planeetvorming. Toen kleine vaste objecten, planetesimalen genaamd – een planeet in wordingsproces – met elkaar in botsing kwamen, lieten ze een grote stofring rond de ster achter en vormden ze een schijf van puin.

“De puinschijf wordt voortdurend geregenereerd door botsingen van jonge planeten. Door ze te bestuderen, krijgen we een uniek inzicht in de recente dynamische geschiedenis van dit systeem”, zegt hoofdonderzoeksauteur Glenn Lawson, een postdoctoraal onderzoeker bij NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, en een lid van het onderzoeksteam dat AU Mic bestudeerde. .

Dankzij de mogelijkheden van Webb konden astronomen het gebied dicht bij de ster zien. Hun observaties en gegevens kunnen inzichten opleveren die helpen bij het zoeken naar gigantische planeten die brede banen vormen in planetaire systemen, in tegenstelling tot Jupiter en Saturnus in ons zonnestelsel.

AU Mic bevindt zich op 32 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Microscopium. De ster is ongeveer 23 miljoen jaar oud, dus de vorming van planeten rond de ster is al gestopt — omdat dat proces volgens de onderzoekers normaal gesproken minder dan 10 miljoen jaar duurt. Andere telescopen hebben twee planeten in een baan rond de ster ontdekt.

zei co-auteur Josh Schleider, hoofdonderzoeker van het observatieprogramma bij het Goddard Space Flight Center van NASA.

De Webb-telescoop werd ook gebruikt om in NGC 346 te kijken, een stervormingsgebied in een nabijgelegen dwergstelsel dat de Kleine Magelhaense Wolk wordt genoemd.

Ongeveer $ 2 miljard Tot 3 miljard jaar na de oerknal die het universum creëerde, vulden sterrenstelsels zich met vuurwerk om sterren te vormen. Deze piek van stervorming wordt de ‘kosmische middag’ genoemd.

“Een kosmisch sterrenstelsel op de middag zal niet één NGC 346 hebben, zoals in de Kleine Magelhaense Wolk; het zal er duizenden hebben”, zegt Margaret Mixner, een astronoom bij de Universities Space Research Association en hoofdonderzoeker van het onderzoeksteam. in de huidige situatie.

“Zelfs als NGC 346 nu de enige massieve stervormende cluster in zijn sterrenstelsel is, biedt het ons een geweldige kans om de omstandigheden te verkennen die bestonden op kosmische middag.”

Door te observeren hoe sterren in dit sterrenstelsel ontstaan, kunnen astronomen de vorming van sterren in ons Melkwegstelsel vergelijken.

In de nieuwe afbeelding van Webb zijn zich vormende sterren te zien die lintachtig gas en stof uit een omringende moleculaire wolk trekken. Dit materiaal voedt de vorming van sterren en uiteindelijk planeten.

“We zien de bouwstenen, niet alleen van sterren, maar ook van potentiële planeten”, zei co-onderzoeker Guido De Marchi, een faculteitslid ruimtewetenschappen bij de European Space Agency, in een verklaring. “Aangezien de Kleine Magelhaense Wolk een omgeving heeft die vergelijkbaar is met die van sterrenstelsels tijdens de kosmische middagperiode, is het mogelijk dat rotsachtige planeten veel eerder in de geschiedenis van het universum zijn gevormd dan we dachten.”