El telescopio espacial James Webb ha tomado su primera imagen directa de un exoplaneta, un planeta fuera de nuestro Sistema Solar. El exoplaneta, HIP 65425 b, es un gigante gaseoso que orbita alrededor de una estrella de tipo A, tiene una masa de unas nueve veces la de Júpiter y se encuentra a unos 355 años luz de la Tierra. Aunque el planeta no tiene prácticamente ninguna posibilidad de ser habitable, los datos de estas observaciones demuestran lo poderosa que será la herramienta del JWST para estudiar los exoplanetas.
El planeta fue descubierto originalmente en 2017 con el coronógrafo Sphere (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch) instalado en el VLT (Very Large Telescope) del Observatorio Europeo Austral situado en Chile, que tomó imágenes de él utilizando longitudes de onda infrarrojas cortas de luz. Los astrónomos estaban interesados en observar este planeta con el JWST, ya que la capacidad del telescopio para ver en longitudes de onda infrarrojas más largas puede revelar nuevos detalles que los telescopios terrestres no podrían detectar.
Las nuevas observaciones de este planeta formaron parte del Ciclo Primero de observaciones del JWST, que permite a los astrónomos y aficionados tener acceso inmediato a los primeros datos de observaciones científicas específicas del JWST. El público puede ver y comprender la increíble gama de ciencia que este telescopio es capaz de realizar, y los astrónomos de todo el mundo tendrán la oportunidad de analizar los datos y planificar observaciones de seguimiento.
Además, estas primeras observaciones con el nuevo telescopio permiten a los astrónomos entender cómo funciona este telescopio y lo que pueden conseguir con sus observaciones.
Tomar imágenes directas de exoplanetas es un reto porque las estrellas son mucho más brillantes que los planetas. Pero el JWST lleva coronógrafos que permiten obtener imágenes directas de los exoplanetas cerca de sus estrellas. La imagen de este exoplaneta es sólo un «punto», no un gran panorama, pero estudiando ese punto, los astrónomos pueden aprender mucho sobre él. Eso incluye su color, las diferencias entre las estaciones, su rotación y si puede haber diferentes estaciones y clima.
El planeta HIP 65426 b es más de 10.000 veces más débil que su estrella anfitriona en el infrarrojo cercano, y algunos miles de veces más débil en el infrarrojo medio. Una de las claves de las observaciones del JWST es su capacidad de espectroscopia, que es la ciencia que mide la intensidad de la luz en diferentes longitudes de onda. Cuando un planeta pasa por delante de una estrella, la luz estelar atraviesa la atmósfera del planeta. Los astrónomos explicaron que si, por ejemplo, el planeta tiene sodio en su atmósfera, el espectro de la estrella, sumado al del planeta, tendrá lo que se llama una «línea de absorción» en el lugar del espectro donde se esperaría ver el sodio. Esto se debe a que diferentes elementos y moléculas absorben la luz a energías características y así es como sabemos en qué lugar del espectro podríamos esperar ver la firma del sodio (o del metano o del agua) si está presente.
Uno de los principales usos del telescopio espacial James Webb será el estudio de las atmósferas de los exoplanetas, para buscar los componentes básicos de la vida en otros lugares del Universo. La ventaja de realizar observaciones en el infrarrojo es que es en las longitudes de onda infrarrojas donde las moléculas de las atmósferas de los exoplanetas tienen el mayor número de características espectrales.
En las últimas tres décadas hemos vivido una gran revolución: los albores de la era de los exoplanetas. Si antes no conocíamos ningún planeta orbitando alrededor de estrellas lejanas y nos preguntábamos si el Sistema Solar era único, ahora sabemos que hay planetas por todas partes. A 30 de agosto hay confirmados 5.084 exoplanetas y la cifra aumenta cada día. El objetivo final del James Webb por tanto es el de encontrar un planeta con una atmósfera similar a la de la Tierra. ¿Será capaz?
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