Voor het eerst heeft de krachtige telescoop een directe foto gemaakt van een Jupiter-achtige exoplaneet op 350 lichtjaar afstand.

Hoewel de James Webb-telescoop ontworpen is om foto’s te maken van verre exoplaneten, moest hij dat vermogen eerst nog bewijzen. En dat heeft ie zojuist gedaan. Onderzoekers laten weten dat Webb met succes een Jupiter-achtige wereld op 350 lichtjaar afstand heeft gefotografeerd. De foto toont aan dat de telescoop volledig naar behoren functioneert. “Dit is een heel belangrijk moment, niet alleen voor Webb, maar ook voor de astronomie in het algemeen,” aldus onderzoeksleider Sasha Hinkley.

HIP 65426b
De buitenaardse wereld in kwestie is de hete en jonge exoplaneet HIP 65426b, te vinden in het zuidelijke sterrenbeeld Centaur. HIP 65426b is zo’n zes tot twaalf keer massiever dan Jupiter en draait zoals gezegd op 350 lichtjaar afstand van de aarde rond een ster. De planeet is overigens geen onbekende. “Hij werd voor het eerst in 2017 met behulp van grondobservatoria ontdekt,” vertelt astronoom Paul Kalas. “Dit planetaire systeem is slechts 14 miljoen jaar oud. De nieuwe gegevens zullen onze kennis vergroten over hoe planeten zich vormen en evolueren.”

Dat de planeet ‘slechts’ veertien miljoen jaar oud is, lijkt misschien niet zo jong. Toch betekent dit dat de planeet in kosmische termen nog maar een peuter is. Ter vergelijking, onze aarde is bijvoorbeeld al 4,5 miljard jaar oud.

Dat de telescoop zijn ogen richtte op een bekende planeet, is niet voor niets. Het team kreeg namelijk de taak toebedeeld om te evalueren hoe goed twee geavanceerde camera’s waar Webb mee uitgerust is – de Near-Infrared Camera (NIRCam) en Mid-Infrared Instrument (MIRI) – fel sterlicht kunnen onderdrukken. HIP 65426b is duizenden keren zwakker dan de ster waar hij omheen cirkelt. Dus konden onderzoekers goed testen of beide camera’s in staat zijn het sterlicht kunstmatig te verduisteren.

Directe opnamen
Waarom dat belangrijk is? De aanwezigheid van de meeste exoplaneten is alleen aangetoond met behulp van indirecte methoden. Denk bijvoorbeeld aan de transitmethode. Dit houdt in dat telescopen langdurig naar sterren turen, in de hoop dat de helderheid van die sterren regelmatig enigszins afneemt. Zo’n afname kan namelijk veroorzaakt worden doordat een planeet voor de ster langs beweegt en tijdelijk een deel van het sterlicht tegenhoudt. Het maken van directe opnamen van exoplaneten is een veel grotere uitdaging, aangezien de moedersterren waar potentiële exoplaneten omheen draaien, altijd heel veel helderder zijn. Maar Webb is gebouwd om dat sterlicht te onderdrukken, waardoor astronomen exoplaneten direct kunnen fotograferen en bestuderen. Een mijlpaal.

Geslaagd
Webb blijkt nu met vlag en wimpel te zijn geslaagd, zoals onderstaande foto aantoont. “Het verkrijgen van deze afbeelding voelde als graven naar ruimteschatten,” zegt teamlid Aarynn Carte. “Eerst kon ik alleen het licht van de ster zien, maar met zorgvuldige beeldverwerking kon ik dat licht verwijderen en de planeet blootleggen.”

Astronomen wisten al dat de ster HIP 65426 (boven) een jong planeet herbergt. Deze is alleen lastig te zien vanwege de schittering van de heldere ster. De James Webb-telescoop was in staat het sterlicht te blokkeren en de planeet in zeven golflengten van infrarood licht in beeld te brengen (hier vier getoond). Dit onthulde nieuwe details over de temperatuur en samenstelling van de planeet. Afbeelding: NASA/ESA/CSA, A. Carter (UCSC), het ERS 1386-team en A. Pagan, STScI)

De telescoop laat met de foto zien hoe krachtig zijn ‘infraroodblik’ precies is. Het grote voordeel van Webb is dat deze superkrachtige telescoop in staat is om de warme emissies van de planeet op langere, infrarode golflengten vast te leggen. De vervaardigde foto is dan ook de eerste afbeelding van de exoplaneet in mid-infrarode golflengten – dat wil zeggen, golflengten groter dan 5 micron (een miljoenste van een meter of een duizendste van een millimeter).

De foto toont de enorme potentie van de James Webb-telescoop aan om werelden buiten ons zonnestelsel direct te bestuderen. Dit zal leiden tot meer kennis en informatie over exoplaneten dan eerdere telescopen ooit hebben kunnen verschaffen. “Ik denk dat het meest opwindende is dat we nog maar net zijn begonnen,” zegt Carte. “Er komen nog veel meer afbeeldingen van exoplaneten die ons algemene begrip van hun fysica, chemie en vorming zullen uitbreiden. En mogelijk ontdekken we zelfs voorheen onbekende planeten.”