Впервые космический телескоп «Джеймс Уэбб» зафиксировал изображение, которое может представлять собой непосредственный снимок планеты с массой, сопоставимой с Сатурном. Эта планета предположительно вращается вокруг молодой звезды TWA 7. Объект, получивший обозначение TWA 7b, имеет потенциал стать первой экзопланетой, идентифицированной напрямую при помощи «Уэбба», а также самой маломассивной из когда-либо обнаруженных подобным способом.

Это открытие стало результатом работы международной группы исследователей под руководством Анн-Мари Лагранж, сотрудницы Национального центра научных исследований (CNRS) в Парижской обсерватории PSL и Университета Гренобль-Альп. Используя прибор MIRI (Mid-Infrared Instrument), установленный на телескопе «Уэбб», ученые зарегистрировали слабый инфракрасный сигнал исходящий изнутри остаточного диска, окружающего звезду. Положение этого сигнала совпадает с зоной, где практически отсутствует пыль, что может свидетельствовать о наличии планеты, сыгравшей роль в формировании структуры самого диска.

TWA 7 (ещё известная как CE Antilae) – это юная звезда M-типа, находящаяся на расстоянии приблизительно 111 световых лет от Земли. Возраст этой звезды оценивается примерно в 6,4 миллиона лет. Её диск наблюдается почти «в упор», что обеспечило возможность проведения высокоточного анализа с использованием метода контрастной визуализации. Этот метод заключается в блокировании света звезды при помощи коронографа для выявления слабых объектов, расположенных поблизости.

Зарегистрированный сигнал указывает на юную и холодную планету, масса которой составляет около 0,3 массы Юпитера, а предполагаемая температура – приблизительно 320 Кельвинов (~47 °C).

Планета как источник структуры диска

Зарегистрированный сигнал располагается между тремя ранее замеченными пылевыми образованиями вокруг звезды TWA 7. Ранее выдвигались гипотезы, что подобные структуры в остаточных дисках могут возникать из-за влияния планет, однако до настоящего момента ни одна планета не была непосредственно выявлена в подобных условиях.

Местоположение потенциальной планеты коррелирует с зоной, где, согласно расчётам, должна проявляться гравитационная сила объекта, способного формировать структуру диска, что подтверждает теоретические прогнозы.

Снимок был получен в ходе наблюдений телескопа «Уэбб», которые состоялись 21 июня 2024 года. После применения методов обработки для устранения остаточного излучения звезды, исследователи убедились, что инфракрасный источник не связан с далёкими галактиками или объектами нашей Солнечной системы. Его характеристики указывают на наличие планеты, находящейся в околозвёздном диске.

JWST и граница прямого изображения

Одной из главных трудностей при прямом наблюдении за внесолнечными планетами является значительная разница в яркости между планетой и её родной звездой. Телескоп «Джеймс Уэбб», благодаря своей чувствительности в среднем инфракрасном спектре и коронографу MIRI, обладает уникальной способностью справляться с этой проблемой. Наблюдения за TWA 7 предоставляют новые перспективы для выявления планет небольших размеров в молодых звёздных системах, где диски обломков всё ещё присутствуют и проявляют динамическую активность.

В случае успешного подтверждения, TWA 7b войдет в историю как первая экзопланета, зафиксированная непосредственно при помощи телескопа «Джеймс Уэбб», а также первого небесного тела, чья взаимосвязь с картированием протопланетного диска будет убедительно продемонстрирована. Специалисты высказывают предположение о возможности существования троянского диска на её орбите – скопления пыли, расположенного в гравитационно стабильных зонах вдоль траектории планеты.

Данное предварительное открытие является важной вехой в изучении процессов формирования планет и развития остаточных газопылевых окружений. Продолжающиеся исследования — как с использованием JWST, так и других наземных и орбитальных обсерваторий – будут критически важны для окончательного подтверждения статуса объекта и расширения представлений о формирующейся планетной системе.