Under de senaste 30 åren, antalet planeter som upptäckts bortom vårt solsystem har växt exponentiellt. Tyvärr, på grund av begränsningarna i vår teknik, den stora majoriteten av dessa exoplaneter har upptäckts med indirekta medel, ofta genom att upptäcka planeternas transiter framför sina stjärnor (Transitmetoden) eller genom gravitationsinflytandet de utövar på sin stjärna (Radial Velocity Method).

Mycket få har avbildats direkt, där planeterna har observerats i synligt ljus eller 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, samma team spårade denna planet när den kretsade runt sin stjärna, resulterade i några fantastiska bilder och en lika imponerande time-lapse-video.

När det observerades första gången 2008, ESO-teamet noterade att Beta Pictoris b var en "super-Jupiter", med 13 Jupitermassor och en radie på ungefär en och en halv gånger Jupiters. De noterade också att den kretsade runt sin stjärna – en ung huvudsekvensstjärna av A-typ som är ungefär 63 ljusår bort i konstellationen Pictor – 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 är kända som NACO-instrumentet – på ESO:s Very Large Telescope i Chile. Observationer av systemet noterade också närvaron av kometer och två skräpskivor, som hjälpte astronomer att förutsäga existensen av Beta Pictoris b innan den observerades.

Sen den tiden, samma team använde VLT:s Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet Research-instrument (SPHERE) för att spåra Beta Pictoris b från slutet av 2014 till slutet av 2016. Vid denna tidpunkt, Beta Pictoris b passerade så nära sin stjärnas gloria att laget inte kunde lösa det ena från det andra. Men nästan två år senare (i september 2018), Beta Pictoris b dök återigen upp ur glorian och fångades av VLT:s SPHERE-instrument.

Med tanke på dess storlek och breda omloppsbana, Beta Pictoris b var en utmärkt kandidat för direkt bildbehandling, som SPHERE-instrumentet är speciellt utformat för. I de flesta fallen, extrasolära planeter är omöjliga att direkt avbilda med nuvarande teleskop eftersom ljuset från deras stjärnor skymmer allt ljus som reflekteras från deras ytor och atmosfärer. Detta är särskilt fallet med mindre steniga planeter som kretsar närmare sina stjärnor.

Ljuset som reflekteras från Beta Pictoris b:s atmosfär är det som gjorde det möjligt för SPHERE att upptäcka och spåra dess omloppsbana, och att upptäcka den när den dök upp från sin passage framför sin moderstjärna. Det är viktigt att notera att detta inte utgjorde en transitering, eftersom planeten inte passerar direkt framför sin stjärna i förhållande till jordbundna observatörer. Av denna anledning, planeten har inte upptäckt med hjälp av transitmetoden.

På 9 AU från sin stjärna (1,3 miljarder km; 800 miljoner mi), Beta Pictoris b kretsar runt sin stjärna på ett avstånd som liknar Saturnus banor om vår sol. Detta gör den till den exoplanet som kretsar närmast omloppsbanan som någonsin avbildats direkt. Bilderna som tagits av ESO-teamet möjliggjorde också en time-lapse-video som visar planeten cirkla runt sin stjärna mellan 2014 och 2018 (visas nedan).

Både upptäckten av Beta Pictoris b och det nyare sättet det spårades var anmärkningsvärda prestationer. De är också karakteristiska för den övergång som för närvarande pågår i exoplanetstudier. Med tusentals planeter bekräftade och tillgängliga för studier, forskare går bort från upptäcktsprocessen och mot exoplanetkarakterisering (att bestämma sammansättningen av deras atmosfärer och om de faktiskt skulle kunna stödja liv).

Under de kommande åren, många fler exoplaneter förväntas upptäckas med hjälp av direktavbildningsmetoden, tack vare nästa generations teleskop som kommer att ha högre upplösning och känslighet. Dessa inkluderar James Webb Space Telescope (JWST), Extremely Large Telescope (ELT) och Giant Magellan Telescope (MGT).