№ 3

Сентябрь/2022

Russian Traveler 03/2022

«Уэбб» впервые напрямую сфотографировал экзопланету

Фото: JWST

Новые изображения экзопланеты HIP 65426 b от JWST с разными фильтрами

Она находится на расстоянии 350 световых лет от нас.

«Уэбб» зафиксировал слабое свечение газового гиганта рядом с молодой звездой на расстоянии около 350 световых лет от Земли. Это послужило демонстрацией способности телескопа напрямую наблюдать за экзопланетами. Технически это сложная задача, но она дает нам новый инструмент для изучения инопланетных миров.

«Это переломный момент не только для "Уэбба", но и для астрономии в целом», – Саша Хинкли, физик и астроном из Эксетерского университета в Великобритании.

На сегодняшний день астрономы открыли более пяти тысяч экзопланет, вращающихся вокруг звезд в галактике Млечный Путь за пределами Солнечной системы, но подавляющее большинство из них наблюдались только косвенно и были открыты транзитным методом – благодаря их влиянию на светимость звезды-хозяина.

Как обычно обнаруживают экзопланеты?

Когда экзопланета проходит между наблюдателями с Земли и ее звездой-хозяином, свет этой звезды немного тускнеет. Если мы обнаружим такие затемнения через равные промежутки времени, мы сможем сделать вывод о наличии экзопланеты на орбите звезды. Точно так же присутствие экзопланеты будет оказывать незначительное гравитационное притяжение на ее звезду, которое мы сможем обнаружить в регулярных изменениях длин волны звездного света.

Оба эти метода лучше всего работают для экзопланет, которые находятся очень близко к своей звезде.

В отличие от этих традиционных методов обнаружения экзопланет, прямые их наблюдения очень редки. На сегодняшний день астрономам удалось получить только около 20 высококонтрастных изображений экзопланет. Исследователи экзопланет возлагают большие надежды на телескоп Джеймса Уэбба с его высокой чувствительностью. И теперь кажется, что эти надежды вполне обоснованы.

Экзопланета, снятая телескопом, называется HIP 65426 b и вращается вокруг звезды главной последовательности А-типа HIP 65426 или HD 116434 на расстоянии около 110 астрономических единиц от своего светила. Это в 110 раз больше расстояния между Землей и Солнцем.

Впервые эта планета была обнаружена в 2017 году с помощью Очень Большого Телескопа Европейской южной обсерватории (VLT). В ближнем инфракрасном диапазоне, в котором работал VLT, экзопланета примерно в 10 000 раз слабее звезды. Но поскольку «Уэбб» находится в космосе и не подвержен влиянию земной атмосферы, он может рассмотреть более длинные инфракрасные волны, чем VLT. Это позволило раскрыть новые подробности об экзопланете.

Например, исследователи определили, что масса HIP 65426 b примерно в 7,1 раза больше массы Юпитера. Вероятно, это газовый гигант, который вряд ли пригоден для жизни.

Даже в среднем инфракрасном диапазоне, наблюдаемом прибором «Уэбба» MIRI, обнаружение экзопланеты было сложной задачей. Тем не менее, «Уэбб» смог обнаружить HIP 65426 b во всех семи своих наблюдательных фильтрах и добился первого прямого обнаружения экзопланеты на длинах волн более 5 микрометров.

«Получение этого изображения было похоже на поиски космических сокровищ. Сначала все, что я мог видеть, это свет от звезды, но тщательной обработкой изображения я смог убрать этот свет и обнаружить планету», – Ааринн Картер, астроном из Калифорнийского университета в Санта-Круз.

По словам исследователей, телескоп превзошел ожидаемую контрастность в 10 раз, что чрезвычайно важно для высококонтрастных прямых изображений экзопланет. Команда ожидает, что при достигнутых контрастных характеристиках телескоп сможет увидеть экзопланеты размером с треть массы Юпитера за пределами орбитального расстояния в 100 астрономических единиц.

«Я думаю, это только начало. Будет еще много изображений экзопланет, которые помогут нам узнать особенности их физики, химии и формирования. Мы можем даже обнаружить ранее неизвестные планеты», – заключает Картер.