NASA's James Webb Space Telescope (JWST) is uitgerust met geavanceerde coronagrafen waarmee exoplaneten, of planeten buiten ons zonnestelsel, in het infraroodspectrum kunnen worden onthuld. Coronagrafen zijn gespecialiseerde instrumenten die worden gebruikt om het felle licht van een ster te blokkeren, waardoor zwakke objecten zoals exoplaneten kunnen worden gedetecteerd die anders door de schittering worden verduisterd. Hier is een overzicht van hoe de coronagrafen van Webb deze opmerkelijke prestatie bereiken:

Beeld met hoog contrast:

- De coronagrafen van Webb bereiken beeldvorming met hoog contrast door gebruik te maken van een reeks maskers en openingen om het sterrenlicht fysiek te blokkeren. Deze maskers zijn ontworpen om kunstmatige eclipsen te creëren, waardoor de overweldigende helderheid van de gastster effectief wordt onderdrukt.

- Door het sterlicht te minimaliseren verbeteren de coronagraafinstrumenten de zichtbaarheid van nabijgelegen exoplaneten, die doorgaans veel zwakker zijn dan hun moedersterren. Hierdoor kunnen astronomen de eigenschappen en kenmerken van deze exoplaneten bestuderen.

Soorten coronagrafen:

- Focal Plane Mask (FPM) Coronagraaf:De FPM-coronagraaf werkt in het brandpuntsvlak van de telescoop en bevat een klein ondoorzichtig masker dat het centrale gebied van het licht van de ster blokkeert. Het biedt contrastrijke beeldvorming van exoplaneten dicht bij hun gaststerren.

- Aft Optics System (AOS) coronagraaf :De AOS-coronagraaf werkt in combinatie met gespecialiseerde spiegels en maskers die zich in het achterste optische systeem van de telescoop bevinden. Het maakt observaties mogelijk van zwakkere exoplaneten die zich verder van hun gaststerren bevinden.

Midden-infraroodwaarnemingen:

- In tegenstelling tot telescopen op de grond, die worden beperkt door de atmosfeer van de aarde, opereert JWST in de ruimte, vrij van atmosferische verstoringen. Hierdoor kan het waarnemingen uitvoeren in het infraroodspectrum, onaangetast door de verstorende effecten van onze atmosfeer.

Deze mid-infraroodcapaciteit maakt Webb bijzonder geschikt voor het detecteren van exoplaneten op verschillende afstanden van hun sterren, inclusief die in bewoonbare zones of gebieden waar vloeibaar water op hun oppervlak zou kunnen voorkomen.

Wetenschappelijke ontdekkingen:

- Dankzij zijn geavanceerde coronagrafen en midden-infraroodgevoeligheid heeft JWST al baanbrekende ontdekkingen gedaan op het gebied van exoplanetenonderzoek.

- Webb-waarnemingen onthulden het eerste gedetailleerde spectrum van een exoplaneet in de atmosfeer, wat mogelijke tekenen van moleculen zoals waterdamp aangeeft.

- Bovendien maakten de nauwkeurige coronagrafische waarnemingen directe beeldvorming van jonge reuzenplaneten rond andere sterren mogelijk, wat inzicht gaf in hun vorming en evolutie.

Concluderend stellen de geavanceerde coronagrafen van JWST het in staat de mysteries van exoplaneten met ongekende precisie en gevoeligheid te ontrafelen. Door het overweldigende licht van gaststerren effectief te verminderen, opent Webb nieuwe wegen voor het bestuderen van diverse exoplanetaire systemen die mogelijk leven buiten ons zonnestelsel kunnen herbergen. Naarmate er meer gegevens worden verzameld en geanalyseerd, anticipeert de wetenschappelijke gemeenschap met spanning op verdere revolutionaire ontdekkingen over de aard en evolutie van deze verre werelden.