Under de senaste trettio åren har antalet planeter som upptäckts bortom vårt solsystem ökat exponentiellt. Tyvärr, på grund av begränsningarna i vår teknik, har de allra flesta av dessa exoplaneter upptäckts med indirekta medel, ofta genom att upptäcka transiterna av planeter framför sina stjärnor (Transitmetoden) eller genom det gravitationella inflytande de utövar på deras stjärna (Radial Velocity Method).
Mycket få har avbildats direkt, där planeterna har observerats i synligt ljus eller i infraröda våglängder. En sådan planet är Beta Pictoris b, en ung massiv exoplanet som först observerades 2008 av ett team från European Southern Observatory (ESO). Nyligen spårade samma team denna planet när den kretsade om sin stjärna, vilket resulterade i några fantastiska bilder och en lika imponerande video för tidstopp.
När det först observerades 2008 konstaterade ESO-teamet att Beta Pictoris b var en "super-Jupiter", med 13 Jupiter-massor och en radie på ungefär en och en halv gånger den för Jupiter. De noterade också att den kretsade om sin stjärna - en ung huvudsekvensstjärna av A-typ som ligger ungefär 63 ljusår bort i Pictor-konstellationen - på ett avstånd av cirka 9 AU (nio gånger avståndet mellan jorden och solen).
Den första upptäckten av denna exoplanet gjordes med hjälp av Nasmyth Adaptive Optics System (NAOS) - Near-Infrared Imager and Spectrograph (CONICA) - som tillsammans kallas NACO-instrumentet - på ESO: s Very Large Telescope i Chile. Observationer av systemet noterade också förekomsten av kometer och två skräpskivor, vilket hjälpte astronomer att förutse förekomsten av Beta Pictoris b innan det observerades.
Sedan den tiden använde samma team VLT: s Spectro-Polarimetric Exoplanet REsearch-instrument med hög kontrast (SPHERE) för att spåra Beta Pictoris b från slutet av 2014 till slutet av 2016. Vid denna tidpunkt passerade Beta Pictoris b så nära halo av sin stjärna att laget inte kunde lösa det ena från det andra. Men nästan två år senare (september 2018) kom Beta Pictoris b återigen ut från halo och fångades av VLT: s SPHERE-instrument.
Med tanke på dess storlek och breda omloppsbana var Beta Pictoris b en utmärkt kandidat för direktavbildning, vilket SPHERE-instrumentet var speciellt designat för. I de flesta fall är extrasolplaneter omöjliga att direkt avbilda med nuvarande teleskop eftersom ljuset från deras stjärnor döljer allt ljus som reflekteras från deras ytor och atmosfärer. Detta är särskilt fallet med mindre steniga planeter som går i närhet till deras stjärnor.
Det ljus som reflekteras från Beta Pictoris b: s atmosfär är det som gjorde det möjligt för SPHERE att upptäcka och spåra sin omloppsbana och se den när den kom ut ur passagen framför sin moderstjärna. Det är viktigt att notera att detta inte utgjorde en transitering, eftersom planeten inte passerar direkt framför sin stjärna relativt jordbundna observatörer. Av denna anledning har planeten inte upptäckt med Transitmetoden.
På 9 AU från sin stjärna (1,3 miljarder km; 800 miljoner mi) kretsar Beta Pictoris bana om sin stjärna på avstånd som liknar Saturnus banor av vår sol. Detta gör det till den närmaste kretsloppande exoplaneten som någonsin har direkt avbildats. Bilderna som tagits av ESO-teamet möjliggjorde också en tidsfördröjningsvideo som visar planeten kring sin stjärna mellan 2014 och 2018 (visas nedan).
Både upptäckten av Beta Pictoris b och det senare sättet det spårades var anmärkningsvärda framsteg. De är också karakteristiska för övergången som för närvarande sker i exoplanetstudier. Med tusentals planeter bekräftade och tillgängliga för studier, flyttar forskare bort från upptäcktprocessen och mot exoplanetkaraktärisering (bestämmer sammansättningen av deras atmosfärer och om de faktiskt skulle kunna stödja livet).
Under de kommande åren förväntas många fler exoplaneter upptäckas med direktavbildningsmetoden, tack vare nästa generations teleskop som kommer att ha högre upplösning och känslighet. Dessa inkluderar James Webb rymdteleskop (JWST), den Extremt stort teleskop (ELT) och Giant Magellan Telescope (MGT).
Och se till att kolla in tidsfördröjningsvideoen av Peta Pictoris b, med tillstånd av ESO:
