In de afgelopen 30 jaar, het aantal planeten dat buiten ons zonnestelsel is ontdekt, is exponentieel gegroeid. Helaas, vanwege de beperkingen van onze technologie, de overgrote meerderheid van deze exoplaneten is op indirecte wijze ontdekt, vaak door de transits van planeten voor hun ster te detecteren (de Transit Method) of door de zwaartekracht die ze uitoefenen op hun ster (de Radial Velocity Method).

Slechts weinigen zijn rechtstreeks in beeld gebracht, waar de planeten zijn waargenomen in zichtbaar licht of infrarode golflengten. Een van die planeten is Beta Pictoris b, een jonge massieve exoplaneet die voor het eerst werd waargenomen in 2008 door een team van de European Southern Observatory (ESO). Onlangs, hetzelfde team volgde deze planeet terwijl hij om zijn ster draaide, wat resulteert in een aantal verbluffende beelden en een even indrukwekkende time-lapse-video.

Toen het voor het eerst werd waargenomen in 2008, merkte het ESO-team op dat Beta Pictoris b een "super-Jupiter" was, met 13 Jupiter-massa's en een straal van ongeveer anderhalf keer die van Jupiter. Ze merkten ook op dat hij om zijn ster cirkelde - een jonge A-type hoofdreeksster die ongeveer 63 lichtjaar verwijderd is in het sterrenbeeld Pictor - op een afstand van ongeveer 9 AU (negen keer de afstand tussen de aarde en de zon).

De eerste ontdekking van deze exoplaneet werd gedaan met behulp van het Nasmyth Adaptive Optics System (NAOS) – Near-Infrared Imager and Spectrograph (CONICA) – die samen bekend staan ​​als het NACO-instrument – ​​op de Very Large Telescope van ESO in Chili. Waarnemingen van het systeem wezen ook op de aanwezigheid van kometen en twee puinschijven, die astronomen hielp het bestaan ​​van Beta Pictoris b te voorspellen voordat het werd waargenomen.

Sinds die tijd, hetzelfde team gebruikte het Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch-instrument (SPHERE) van de VLT om Beta Pictoris b van eind 2014 tot eind 2016 te volgen. Beta Pictoris b passeerde zo dicht bij de halo van zijn ster dat het team niet in staat was om de een van de ander op te lossen. Maar bijna twee jaar later (in september 2018), Beta Pictoris b kwam opnieuw uit de halo tevoorschijn en werd vastgelegd door het SPHERE-instrument van de VLT.

Gezien zijn grootte en brede baan, Beta Pictoris b was een uitstekende kandidaat voor directe beeldvorming, waarvoor het SPHERE-instrument speciaal is ontworpen. In de meeste gevallen, planeten buiten het zonnestelsel zijn onmogelijk direct in beeld te brengen met de huidige telescopen, omdat het licht van hun sterren elk licht verduistert dat door hun oppervlakken en atmosferen wordt weerkaatst. Dit is vooral het geval bij kleinere rotsplaneten die dichter bij hun sterren draaien.

Het licht dat door de atmosfeer van Beta Pictoris b wordt gereflecteerd, is wat SPHERE in staat stelde zijn baan te ontdekken en te volgen, en om het te zien toen het tevoorschijn kwam uit zijn passage voor zijn moederster. Het is belangrijk op te merken dat dit geen doorvoer vormde, omdat de planeet niet direct voor zijn ster passeert ten opzichte van aardgebonden waarnemers. Om deze reden, de planeet heeft niet gedetecteerd met behulp van de Transit-methode.

Op 9 AU van zijn ster (1,3 miljard km; 800 miljoen mi), Beta Pictoris b draait om zijn ster op een afstand die vergelijkbaar is met de banen van Saturnus om onze zon. Dit maakt het de meest nabije exoplaneet die ooit rechtstreeks in beeld is gebracht. De beelden die door het ESO-team zijn gemaakt, maakten ook een time-lapse-video mogelijk waarin de planeet tussen 2014 en 2018 om zijn ster cirkelt (zie hieronder).

Zowel de ontdekking van Beta Pictoris b als de meer recente manier waarop het werd gevolgd, waren opmerkelijke prestaties. Ze zijn ook kenmerkend voor de transitie die momenteel plaatsvindt in exoplaneetstudies. Met duizenden bevestigde planeten die beschikbaar zijn voor studie, wetenschappers stappen af ​​van het ontdekkingsproces en gaan in de richting van karakterisering van exoplaneten (het bepalen van de samenstelling van hun atmosferen en of ze daadwerkelijk leven zouden kunnen ondersteunen).

In de komende jaren, veel meer exoplaneten zullen naar verwachting worden ontdekt met behulp van de directe beeldvormingsmethode, dankzij telescopen van de volgende generatie die een grotere resolutie en gevoeligheid zullen hebben. Deze omvatten de James Webb Space Telescope (JWST), de Extremely Large Telescope (ELT) en de Giant Magellan Telescope (MGT).