Byl odhalen první snímek exoplanety z vesmírného dalekohledu Jamese Webba

Astronomové pomocí vesmírného teleskopu Jamese Webba poprvé přímo zachytili snímek exoplanety z vesmíru

Prostor


1. září 2022

Exoplaneta na hvězdách

Exoplaneta HIP 65426 b viděná přístroji NIRCam a MIRI na vesmírném dalekohledu Jamese Webba

NASA/ESA/CSA, A Carter (UCSC), tým ERS 1386, A. Pagan (STScI)

Vesmírný teleskop Jamese Webba (JWST) pořídil své první snímky mimozemského světa – a protože dalekohled funguje 10krát lépe, než se očekávalo, v budoucnu pravděpodobně uvidíme mnohem více.

Astronomové pořídili přímé snímky jen 20 exoplanet, vše z pozemských dalekohledů. Ale protože atmosféra naší planety blokuje velké části infračerveného rozsahu, bylo obtížné detekovat rysy těchto planet ve velkých detailech.

„Být zde na Zemi skutečně nastavuje prahovou hodnotu citlivosti na to, co jsme schopni detekovat, a dodnes máme planetu s nejnižší hmotností, kterou jsme byli schopni detekovat, přibližně dvě hmotnosti Jupitera,“ říká Sasha Hinkley na University of Exeter ve Velké Británii.

Nyní Hinkley a jeho kolegové použili JWST k přímému zobrazení takzvané super-Jupiterské exoplanety, HIP 65426 b, která má asi sedm hmotností Jupiteru a obíhá hvězdu asi 400 světelných let od Země. Tým jej zachytil v rozsahu infračervených vlnových délek a s přesností, která byla dříve nemožná.

„Z těchto pozorování víme, že JWST tuto hranici citlivosti rozbije,“ říká Hinkley. Budoucí pozorování by měla být schopna jít hluboko pod hmotnost Jupiteru, říká. “Umožní nám to dostat se dolů k planetám, které jsou analogy ledových obrů v naší vlastní sluneční soustavě.” Mohou to být věci jako Saturny nebo možná i Neptuny, pokud budeme mít štěstí.”

HIP 65426 b je relativně mladý a horký, což znamená, že se snáze zobrazuje. Dříve byl pozorován pozemními dalekohledy, a proto jej výzkumníci použili k testování schopností JWST pro zobrazování exoplanet. Zjistili, že JWST fungoval 10krát lépe, než se očekávalo, a byl mnohem citlivější než jakékoli předchozí dalekohledy.

„S JWST získáváme vynikající citlivost, takže můžeme vidět opravdu slabé objekty, zvláště pokud jsou trochu dále od hvězdy,“ říká člen týmu Beth Billerová na University of Edinburgh ve Velké Británii.

Bylo to také obzvláště přesné při měření změn jasnosti pro exoplanetu. „Proměnlivost jasu na těchto exoplanetách skutečně znamená něco jako mraky, to znamená počasí, takže to pravděpodobně znamená, že JWST bude dostatečně citlivý na to, aby hledal věci, jako jsou mraky,“ říká Hinkley.

Tým zachytil planetu v řadě různých infračervených vlnových délek, od blízkého infračerveného záření, které bylo použito na předchozích snímcích, až po střední infračervené vlnové délky, které nikdy předtím nebyly použity. “Pozorováním těchto planet v tak širokém rozsahu vlnových délek máme jen více informací,” říká Hinkley. „Máme více informací o chemickém složení jejich atmosfér a jejich chemickém obohacení. To je opravdu důležité, protože pochopení toho, z čeho jsou tyto planety vyrobeny, a jejich chemických složek nám může prozradit něco o procesu jejich formování.

Zobrazování HIP 65426 b je složité, protože obíhá tak blízko své hostitelské hvězdy, což vytváří vysoký kontrast jasu. Hinkley a jeho tým použili koronograf k zablokování světla hvězdy, což jim umožnilo vidět obraz v celém rozsahu vlnových délek. Planeta vypadá trochu jinak v závislosti na tom, který ze dvou infračervených přístrojů JWST, NIRCam a MIRI, byly použity, kvůli způsobu, jakým tato zařízení zpracovávají snímky, říká Biller – některé z těchto různých snímků můžete vidět na obrázku výše.

Protože JWST je tak žádaný pro pozorování mnoha různých astronomických objektů, není to ve skutečnosti optimální zařízení pro zobrazování exoplanet, říká Michael Merrifield na University of Nottingham ve Velké Británii. “Ale je to tak velký skok kupředu ve všem, že si myslím, že nás to pravděpodobně zavede do režimů, ve kterých jsme nikdy předtím nebyli.”

To znamená, že existují limity. Exoplanety jsou tak daleko od Země a jsou tak obtížně zobrazitelné objekty, že JWST nedokáže zachytit obrázky s vysokým rozlišením, které vypadají jako planety v naší vlastní sluneční soustavě. Hinkley však doufá, že lekce získané z JWST nakonec povedou k dalekohledu, který dokáže zahlédnout planetu o velikosti Země kolem jiné hvězdy.

„Nakonec chceme ten obraz exo-Země jednoho dne získat a tato pozorování jsou skutečně začátkem učení, jak dělat koronografii ve vesmíru,“ říká.

Odkaz: arxiv.org/abs/2208.14990

Přihlaste se každý pátek k odběru našeho bezplatného newsletteru Launchpad a vydejte se na cestu napříč galaxií i mimo ni

Více o těchto tématech:

.

Leave a Comment

Your email address will not be published.