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Los astrónomos que operan el telescopio espacial James Webb de la NASA lo han utilizado por primera vez para apuntar a un planeta que orbita otra estrella diferente al Sol y sacarle una fotografía directa. El exoplaneta elegido lleva por nombre HIP 65426 b y es un gigante gaseoso con un tamaño entre seis y 12 veces el de Júpiter, lo que significa que no tiene superficie rocosa y no podría ser habitable.
La imagen - publicada por la NASA y que aún no ha pasado por el proceso de revisión por pares - muestra al gigante gaseoso en cuatro filtros de luz diferentes y pone de manifiesto la gran capacidad del telescopio para captar con facilidad mundos más allá de nuestro sistema solar.
"Se trata de un momento transformador, no sólo para Webb, sino también para la astronomía en general", ha comentado Sasha Hinkley, profesor asociado de física y astronomía de la Universidad de Exeter (Reino Unido), que es quien ha dirigido dirigido estas observaciones con una amplia colaboración internacional. Cabe recordar que el telescopio espacial James Webb es una misión internacional dirigida por la NASA en colaboración con sus socios, la ESA (Agencia Espacial Europea) y la CSA (Agencia Espacial Canadiense).
El exoplaneta que aparece en la imagen es joven en cuanto a planetas: tiene entre 15 y 20 millones de años, un bebé si lo comparamos con la Tierra, que tiene 4.500 millones de años. Es muy grande, entre seis y doce veces la masa de Júpiter. Las fotografías que le han sacado pueden ayudar a determinar su masa y tamaño con mayor precisión.
HIP 65426 b fue descubierto por primera vez en 2017 utilizando el instrumento SPHERE en el Very Large Telescope del Observatorio Europeo del Sur en Chile y ya entonces se tomaron imágenes de él utilizando longitudes de onda infrarrojas cortas de luz. Ahora, la vista de Webb, usando longitudes de onda infrarrojas más largas, revela nuevos detalles que los telescopios terrestres no podrían detectar debido al brillo infrarrojo intrínseco de la atmósfera terrestre.
Los investigadores están ahora analizando los datos de estas observaciones y preparan un artículo que presentarán a las revistas para su revisión. En cualquier caso, esta primera captura de un exoplaneta por parte de Webb ya deja entrever las futuras posibilidades de este instrumento para estudiar mundos lejanos.
Dado que HIP 65426 b está unas 100 veces más lejos de su estrella anfitriona que la Tierra del Sol, está lo suficientemente alejado como para que Webb haya podido separar fácilmente el planeta de su estrella en la imagen.
Tanto la Cámara del Infrarrojo Cercano (NIRCam) como el Instrumento del Infrarrojo Medio (MIRI) de Webb están equipados con coronógrafos, que son conjuntos de pequeñas máscaras que bloquean la luz de la estrella. Esto le permite al telescopio espacial tomar imágenes directas de ciertos exoplanetas como éste. Según relata el profesor Sasha Hinkley, "fue realmente impresionante lo bien que funcionaron los coronógrafos del Webb para suprimir la luz de la estrella anfitriona". Esta misma tecnología, pero aún más avanzada, se va a incorporar también al telescopio espacial Nancy Grace Roman de la NASA, cuyo lanzamiento está previsto para finales de esta década.
Tomar imágenes directas de exoplanetas es un reto porque las estrellas son mucho más brillantes que los planetas. El brillo de HIP 65426 b es más de 10.000 veces más débil que el de su estrella anfitriona en el infrarrojo cercano, y algunos miles de veces más débil en el infrarrojo medio. En cada una de las imágenes tomadas con diferentes filtros de luz 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 cómo traduce la luz a través de las diferentes ópticas.
"Obtener esta imagen fue como excavar en busca de un tesoro espacial", afirma Aarynn Carter, investigadora postdoctoral de la Universidad de California en Santa Cruz, que ha sido la encargada de dirigir el análisis de las imágenes. "Al principio todo lo que podía ver era la luz de la estrella, pero con un cuidadoso procesamiento de la imagen pude eliminar esa luz y descubrir el planeta".
Aunque no se trata de la primera imagen directa de un exoplaneta tomada desde el espacio -el telescopio espacial Hubble ya ha captado imágenes directas de exoplanetas con anterioridad-, HIP 65426 b señala el camino a seguir para la exploración de exoplanetas por parte de Webb.
"Creo que lo más emocionante es que no hemos hecho más que empezar", comenta Carter. "Hay muchas más imágenes de exoplanetas por venir que darán forma a nuestra comprensión general de su física, química y formación. Puede que incluso descubramos planetas desconocidos hasta ahora".