После трёх лет помощи астрономам в исследовании известных планет за пределами Солнечной системы космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) совершил своё первое собственное открытие — обнаружил новую экзопланету.

Экзопланета, получившая обозначение TWA 7b, также оказалась самой маломассивной из всех, что когда-либо удавалось напрямую сфотографировать за пределами нашей системы. Её масса составляет примерно 100 масс Земли или 0,3 массы Юпитера, что делает её в десять раз легче любой ранее снятой экзопланеты.

TWA 7b была найдена в кольцах debris-диска, окружающего маломассивную звезду CE Antilae (TWA 7), расположенную примерно в 111 световых годах от Земли. CE Antilae — очень молодая звезда, её возраст оценивается всего в несколько миллионов лет. Для сравнения, Солнцу, которое считается звездой «среднего возраста», уже около 4,6 миллиардов лет.

CE Antilae, открытая в 1999 году, давно привлекала внимание астрономов, потому что с Земли она видна «с полюса». Это означает, что окружающий её протопланетный диск мы наблюдаем «сверху» (или «снизу»), что позволяет разглядеть его структуру целиком.

Благодаря этому учёные смогли увидеть в диске необычные образования, вероятно, созданные гравитацией пока невидимых планет и планетезималей — «зародышей», из которых со временем формируются полноценные планеты.

Диск CE Antilae разделён на три отдельных кольца, одно из которых узкое и окружено двумя почти пустыми промежутками, где материи почти нет.

Именно в этом кольце «Джеймс Уэбб» обнаружил источник инфракрасного излучения, который, по мнению астрономов, скорее всего, является молодой экзопланетой. Дальнейшие компьютерные моделирования подтвердили, что тонкое кольцо и «дыра» в диске как раз соответствуют положению этой планеты, что полностью совпадает с наблюдениями JWST.

«Джеймс Уэбб» — идеальный инструмент для поиска молодых маломассивных планет, таких как TWA 7b, поскольку они излучают в инфракрасном диапазоне, к которому этот 10-миллиардный телескоп особенно чувствителен.

Прямое фотографирование таких планет — сложная задача, потому что их затмевает свет родительских звёзд. Однако JWST оснащён коронографом, который блокирует излучение центральной звезды, позволяя его прибору MIRI улавливать слабые инфракрасные сигналы от экзопланет.

Хотя TWA 7b — самая лёгкая из всех сфотографированных экзопланет и первая, открытая «Джеймсом Уэббом», можно не сомневаться, что этот мощный телескоп обнаружит ещё множество миров, в том числе ещё более лёгких.

Исследование команды было опубликовано в журнале Nature.