Astronomowie podejrzewali, że powinna tu być planeta, a potem zrobili jej zdjęcie

Do tej pory astronomowie potwierdzili 5 272 egzoplanety w 3 943 układach przy użyciu różnych metod detekcji. Spośród nich 1 834 to planety podobne do Neptuna, 1 636 to gazowe olbrzymy (wielkości Jowisza lub większe), 1 602 to skaliste planety kilkakrotnie większe od Ziemi (Superziemie), a 195 to planety podobne do Ziemi. Przy tak wielu egzoplanetach dostępnych do badań (i instrumentach nowej generacji zoptymalizowanych do tego zadania), proces przechodzi od odkrycia do charakteryzacji. Odkrycia, które zdarzają się regularnie, dostarczają zwiastunów tego, co astronomowie prawdopodobnie zobaczą w najbliższej przyszłości.

Na przykład dwa międzynarodowe zespoły astronomów niezależnie odkryły gazowego olbrzyma kilkakrotnie masywniejszego od Jowisza, krążącego wokół gwiazdy podobnej do Słońca około 87,5 lat świetlnych od Ziemi. W serii nowych artykułów, które ukazały się w Astronomy & Astrophysics, zespoły donoszą o wykryciu super-Jowisza krążącego wokół AF Leporis (AF Lep b) za pomocą kombinacji astrometrii i bezpośredniego obrazowania. Zdjęcia, które uzyskali za pomocą instrumentu Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch (SPHERE), stały się Zdjęciem Tygodnia ESO.

Grupami kierowali Dino Mesa, badacz z Osservatorio Astronomico di Padova i Instituto Nazionale di Astrofisica (INAF) oraz Robert De Rosa, astronom z Obserwatorium Paranal Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) w Chile. Korzystając z danych z satelitów Hipparcos i Gaia Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA), zespoły potwierdziły obecność AF Lep b za pomocą pomiarów astrometrycznych.

Podobnie jak w przypadku metody prędkości radialnych, metoda ta polega na monitorowaniu ruchu gwiazd pod kątem oznak grawitacji – które wskazują na obecność krążących wokół siebie planet. Przeglądając dane dotyczące AF Leporis, zespoły zauważyły lekkie kołysanie wskazujące na masywną planetę na orbicie wokół niego. Następnie przeprowadzono obserwacje za pomocą SPHERE na należącym do ESO Bardzo Dużym Teleskopie (VLT) przy użyciu zestawu zaawansowanych instrumentów.

Obejmuje to optykę adaptatywną, która koryguje rozmycie spowodowane interferencją atmosferyczną oraz koronograf, który blokuje jasność gwiazdy, dzięki czemu można zobaczyć światło odbite od atmosfer i powierzchni krążących wokół niej planet. Po zastosowaniu do AF Leporis oba zespoły zaobserwowały gazowego olbrzyma o masie około dwóch do pięciu mas Jowisza. To sprawia, że AF Lep b jest najlżejszą egzoplanetą wykrytą dzięki połączonemu wykorzystaniu pomiarów astrometrycznych i bezpośredniego obrazowania.

System AF Leporis ma podobne cechy do naszego Układu Słonecznego. Jako gwiazda ciągu głównego typu widmowego F, AF Leporis ma mniej więcej taki sam rozmiar, masę i temperaturę jak Słońce (gwiazda ciągu głównego typu G). Ponadto planeta okrąża swoją gwiazdę macierzystą w odległości podobnej do tej między Saturnem a Słońcem, a system ma pas szczątków o podobnych charakterystykach jak Pas Kuipera. Jednak gwiazda i jej system są dość młode (~24 miliony lat), co oznacza, że przyszłe badania mogą dostarczyć nowego wglądu w to, jak powstał Układ Słoneczny.