詹姆斯·韦伯太空望远镜刚刚发布了第一张围绕遥远恒星运行的行星的直接图像。
这颗气态巨行星的微弱光芒是在距我们约 350 光年的一颗年轻恒星附近捕捉到的，这证明了望远镜直接观察系外行星的能力——这是一项技术上困难的任务，但却为我们提供了一种研究外星世界的不同工具最常用的间接方法。
“这是一个变革的时刻，”物理学家和天文学家萨莎·辛克利说英国埃克塞特大学的教授，“不仅对于韦伯，而且对于整个天文学也是如此。”
迄今为止，银河系中有超过 5,000 颗行星绕恒星运行太阳系外已被正式观测到。 在这些系外行星中，大多数只是通过它们对宿主恒星的影响来间接观察到的。
当一颗系外行星经过我们和它的主恒星之间时，恒星的光线会变暗，只是一点点； 如果我们定期检测到这些变暗事件，我们就可以推断出绕轨道运行的系外行星的存在。
同样，系外行星的存在也会对其恒星施加微小的引力，我们可以通过星光波长的规则变化来检测到这一现象。 这两种技术最适合距离恒星非常近的系外行星。
我们很少直接观测到系外行星。 迄今为止，只有大约 20 个以高对比度成像。 系外行星距离我们的仪器非常远，非常小，而且非常暗淡，特别是与它们的主星发出的光相比。
系外行星的亮度可能比其轨道恒星衍射的光晕要暗很多。 然而，它是我们描述系外行星的最佳工具，这些系外行星的轨道间隔很远，轨道长达多年。
由于其高灵敏度，系外行星科学家对 JWST 寄予厚望。 现在看来这些希望是有根据的。
望远镜成像的系外行星称为 HIP 65426 b，围绕一颗名为 HIP 65426 或的 A 型主序星运行高清116434，距离大约 110 个天文单位——地球与太阳之间距离的 110 倍。
它是在 2017 年使用仪器发现的关于欧洲南方天文台的甚大望远镜被称为领域。它配备了一个称为日冕仪的附件，可以最大限度地减少恒星发出的光，以观察系外行星的光芒。
在 VLT 检测到的近红外波长中，这颗系外行星的亮度比恒星暗约 10,000 倍。
由于它位于太空中，因此不会受到大气干扰的影响，并且可以比 VLT 观测到更长的红外波长，JWST 的观测能够揭示有关这颗系外行星的新细节。
例如，他们允许研究人员确定 HIP 65426 b 的质量约为 7.1 倍。 故此大概一颗气态巨行星，据我们所知不太可能存在生命。
即使在 JWST 的 MIRI 仪器观测到的中红外波长下，探测也是一项具有挑战性的任务，因为这颗系外行星的亮度仍然比恒星暗几千倍。
尽管如此，JWST 仍能够在其所有七个观测滤光片中检测到 HIP 65426 b，并实现了首次在波长超过 5 微米的情况下直接检测到系外行星。
“获得这张图片感觉就像在挖掘太空宝藏，”天文学家阿林卡特说加州大学圣克鲁斯分校。 “起初我只能看到来自恒星的光，但通过仔细的图像处理，我能够消除这些光并揭开行星的面纱。”
研究小组表示，该望远镜的对比度性能超出了预期 10 倍——这对于高对比度直接系外行星成像极其重要。 根据所达到的对比性能，该团队预计该望远镜将能够看到小至木星质量三分之一的系外行星，轨道间隔超出 100 个天文单位。
“我认为最令人兴奋的是我们才刚刚开始，”卡特说。 “未来还会有更多系外行星的图像，这将塑造我们对其物理、化学和形成的整体理解。我们甚至可能还会发现以前未知的行星。”
该团队的研究成果已提交至预印本服务器arXiv，并已提交。
