Medzinárodný tím astronómov pomocou vesmírneho ďalekohľadu Jamesa Webba (JWST) priamo zobrazil exoplanétu vzdialenú približne 12 ly (svetelných rokov). Prítomnost planéty naznačovali už predchádzajúce pozorovania, no jej existenciu definitívne potvrdil až JSWT. Planéta je jednou z dodnes najchladnejších priamo zobrazených exoplanét.

Planéta, známa ako Epsilon Indi Ab, má niekoľkonásobok hmotnosti Jupitera a obieha okolo hviezdy typu K (Epsilon Indi A), ktorá je približne vo veku nášho Slnka, no je o niečo chladnejšia. Tím pozoroval Epsilon Indi Ab pomocou koronografu na JWST. Vesmírnymi a pozemnými observatóriami bolo zatiaľ priamo zobrazených len niekoľko desiatok exoplanét.

„Tento objav je vzrušujúci, pretože planéta je dosť podobná Jupiteru – je o niečo teplejšia a hmotnejšia, no podobá sa mu viac ako ktorákoľvek iná doteraz zobrazená planéta,“ povedala vedúca autorka Elisabeth Matthewsová z Max Planckovho inštitútu pre astronómiu v Nemecku.

„Naše predchádzajúce pozorovania tohto systému sa týkali skôr nepriamych pozorovaní hviezdy, ktoré nám vlastne umožnili predpovedať existenciu hmotnej planéty,“ dodala členka tímu Caroline Morley z University of Texas v Austine, USA. "To je dôvod, prečo si náš tím na pozorovanie s JWST vybral tento systém."

Doteraz zobrazené exoplanéty patria medzi tie najmladšie a najhorúcejšie, ktoré stále vyžarujú veľkú časť energie pochádzajúcej z dôb ich formovania. Keď planéty počas svojho života chladnú a zmršťujú sa, stávajú sa výrazne temnejšími, a ich zobrazenie je preto ťažšie.

„Studené planéty sú veľmi temné a väčšina ich vyžaruje v strednej oblasti infračerveného spektra,“ vysvetlila Elisabeth. „Webb sa ideálne hodí na pozorovania v strednej infračervenej oblasti, ktoré sú zo zemského povrchu mimoriadne ťažké. Potrebovali sme tiež dobré priestorové rozlíšenie, aby sme na našich snímkach oddelili svetlo planéty a hviezdy a práve veľké Webbovo zrkadlo je v tomto aspekte mimoriadne užitočné.“

Epsilon Indi Ab je jednou z najchladnejších exoplanét, ktoré je možné priamo zobraziť, s odhadovanou teplotou 2 °C – chladnejšou ako ktorákoľvek iná zobrazená planéta mimo našej slnečnej sústavy a chladnejšou ako všetko až na jeden osamotený hnedý trpaslík. Planéta je len asi o 100 °C teplejšia ako plynné obry v našej slnečnej sústave. To poskytuje astronómom vzácnu príležitosť študovať zloženie atmosféry skutočných analógov slnečnej sústavy.

„Planéty si v tomto systéme astronómovia predstavujú už desaťročia... fiktívne planéty obiehajúce okolo Epsilon Indi boli dejiskom epizód Star Treku, románov a videohier ako napr. Halo,“ dodala Caroline. "Je vzrušujúce vidieť tam skutočnú planétu a začať merať jej vlastnosti."

Epsilon Indi Ab je dvanásta najbližšia doteraz objavená exoplanéta a najbližšia planéta hmotnejšia ako Jupiter. Vedecký tím sa rozhodol študovať Eps Ind A, pretože pozorovania naznačovali prítomnosť planetárneho telesa. Pozorovania metódou radiálnych rýchlostí merajú kolísanie hostiteľskej hviezdy smerom od nás resp. k nám spôsobené gravitáciou obiehajúcej planéty.

„Hoci sme očakávali, že v tomto systéme sa nám planétu zobraziť podarí, pretože existovali náznaky jej prítomnosti meraním radiálnych rýchlostí, planéta, ktorú sme našli, nie je taká, akú sme predpovedali,“ povedala Elisabeth. „Je dvakrát tak hmotná, trochu ďalej od materskej hviezdy a má inú obežnú dráhu, ako sme očakávali. Otázka tohto rozdielu zostáva stále otvorená. Atmosféra planéty sa tiež zdá byť trochu odlišná od predpovedí modelu. Zatiaľ máme len niekoľko fotometrických meraní atmosféry, takže je ťažké vyvodiť závery, ale planéta je na kratších vlnových dĺžkach temnejšia, ako sa čakalo."

Tím sa domnieva, že v atmosfére planéty je významne zastúpený metán, oxid uhoľnatý a oxid uhličitý, ktoré absorbujú kratšie vlnové dĺžky svetla. Môže to tiež poukazovať na veľmi zamračenú atmosféru.

Priame zobrazovanie exoplanét nám o nich spomedzi všetkých metód, ktoré ich skúmajú, povie najviac. Vedci môžu svetlo z pozorovanej planéty zaznamenávať priamo a porovnávať jej jas na rôznych vlnových dĺžkach. Vedci zatiaľ pozorovali Epsilon Indi Ab len na niekoľkých vlnových dĺžkach, no dúfajú, že planétu budú znovu pozorovať pomocou JWST, aby vykonali fotometrické aj spektroskopické pozorovania. Predpokladajú, že pomocou JWST objavia ďalšie podobné planéty, ktoré im pomôžu roztriediť vlastnosti ich atmosfér a možnosti ich vzniku.