Webb de la NASA obtiene su primera imagen directa de un mundo distante
Por primera vez, los astrónomos han utilizado el telescopio espacial James Webb de la NASA para obtener una imagen directa de un planeta fuera de nuestro sistema solar.
Esta imagen muestra al exoplaneta HIP 65425 b en diferentes bandas de luz infrarroja, visto desde el telescopio espacial James Webb: el color morado muestra la vista del instrumento NIRCam a 3,00 micrómetros, el azul muestra la vista del instrumento NIRCam a 4,44 micrómetros, el amarillo muestra la vista del instrumento MIRI a 11,4 micrómetros y el rojo muestra la vista del instrumento MIRI a 15,5 micrómetros. Estas imágenes tienen un aspecto diferente debido a la forma en que los distintos instrumentos de Webb captan la luz. Un conjunto de máscaras dentro de cada instrumento, llamadas coronógrafo, bloquean la luz de la estrella anfitriona para que se pueda ver el planeta. La pequeña estrella blanca en cada imagen marca la ubicación de la estrella anfitriona HIP 65426, que ha sido eliminada mediante los coronógrafos y el procesamiento de imágenes. Las formas de barras en las imágenes de NIRCam son artefactos de la óptica del telescopio, no objetos en la escena. / NASA/ESA/CSA, A. Carter (UCSC), el equipo del ERS 1386 y A. Pagan (STScI).
Este exoplaneta es un gigante gaseoso, lo que significa que no tiene superficie rocosa y no podría ser habitable. La imagen, vista a través de cuatro filtros de luz diferentes, muestra cómo la poderosa mirada infrarroja de Webb puede captar fácilmente mundos más allá de nuestro sistema solar, señalando el camino a futuras observaciones que revelarán más información sobre los exoplanetas que nunca.
“Este es un momento transformador, no solo para Webb, sino también para la astronomía en general”, dijo Sasha Hinkley, profesor asociado de física y astronomía en la Universidad de Exeter en el Reino Unido, quien dirigió estas observaciones con un gran equipo internacional de colaboradores. Webb es una misión internacional dirigida por la NASA en colaboración con sus socios, la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés) y la Agencia Espacial Canadiense (CSA).
El exoplaneta en la imagen de Webb, llamado HIP 65426 b, tiene de seis a 12 veces la masa de Júpiter, y estas observaciones podrían ayudar a reducir ese margen aún más. Es tan joven como pueden ser los planetas: tiene entre 15 y 20 millones de años de edad, en comparación con los 4.500 millones de años de antigüedad de nuestro planeta Tierra.
Los astrónomos descubrieron el planeta en 2017 utilizando el instrumento SPHERE, instalado en el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral en Chile, y tomaron imágenes de él utilizando longitudes de ondas de luz del espectro infrarrojo corto. La imagen de Webb, tomada con luz del infrarrojo medio y luz térmica infrarroja, revela nuevos detalles que los telescopios terrestres no son capaces de detectar debido al brillo infrarrojo intrínseco de la atmósfera de la Tierra.
Los investigadores han estado analizando los datos de estas observaciones y están preparando un artículo que presentarán a las revistas científicas para su revisión por pares. Pero la primera captura de Webb de un exoplaneta ya sugiere posibilidades futuras para estudiar mundos lejanos.
Dado que HIP 65426 b está aproximadamente 100 veces más lejos de su estrella anfitriona que la Tierra del Sol, se encuentra lo suficientemente lejos de la estrella como para que Webb pueda separar el planeta de la estrella en la imagen.
La cámara de infrarrojo cercano (NIRCam, por sus siglas en español) y el instrumento de infrarrojo medio (MIRI, por sus siglas en español) de Webb están equipados con coronógrafos, que son conjuntos de pequeñas máscaras que bloquean la luz de las estrellas, lo que permite a Webb tomar imágenes directas de ciertos exoplanetas como este. El telescopio espacial Nancy Grace Roman de la NASA, cuyo lanzamiento está previsto para finales de esta década, hará una demostración de un coronógrafo aún más avanzado.
“Fue realmente impresionante lo bien que funcionaron los coronógrafos de Webb para suprimir la luz de la estrella anfitriona”, dijo Hinkley.
Obtener imágenes directas de exoplanetas es un desafío porque las estrellas son mucho más brillantes que los planetas. El planeta HIP 65426 b es más de 10.000 veces más débil en el infrarrojo cercano que su estrella anfitriona, y algunos miles de veces más débil en el infrarrojo medio. En cada imagen con filtros, el planeta aparece como una mancha de luz con una forma ligeramente diferente. Esto se debe a las particularidades del sistema óptico de Webb y a la forma como traduce la luz a través de las diferentes ópticas.
“Obtener esta imagen se sintió como excavar un tesoro espacial”, dijo Aarynn Carter, investigadora postdoctoral de la Universidad de California en Santa Cruz, que lideró el análisis de las imágenes. “Al principio todo lo que podía ver era la luz de la estrella, pero con un cuidadoso procesamiento de imágenes fui capaz de eliminar esa luz y revelar el planeta”.
Aunque no se trata de la primera imagen directa de un exoplaneta tomada desde el espacio —el telescopio espacial Hubble ha captado antes imágenes directas de exoplanetas—, HIP 65426 b señala el camino a seguir para la exploración de exoplanetas por parte de Webb.
“Creo que lo más emocionante es que apenas acabamos de empezar”, dijo Carter. “Están por venir muchas más imágenes de exoplanetas que darán forma a nuestra comprensión general de su física, química y formación. Incluso también es posible que podamos descubrir planetas previamente desconocidos”.
