|
Обнаружена самая холодная экзопланета
|
|
|
|
В 2020 году астрономы обнаружили WD 1856+534 b, газовый гигант, который вращается вокруг звезды на расстоянии 81 светового года от Земли. Эта экзопланета, масса которой примерно в шесть раз превышает массу Юпитера (что делает ее "супер-Юпитером"), была первой известной транзитной планетой, вращающейся вокруг звезды белого карлика (WD). В недавней статье международная группа астрономов описывает свои наблюдения за этой экзопланетой с помощью прибора среднего инфракрасного диапазона (MIRI), установленного на космическом телескопе Джеймса Уэбба (JWST). Их наблюдения подтвердили, что WD 1856+534 b является самой холодной экзопланетой, когда-либо наблюдавшейся.
|
|
|
|
Исследованием руководила Мэри Энн Лимбах, ассистент научного сотрудника кафедры астрономии Мичиганского университета в Энн-Арборе. К ней присоединились исследователи из Института астрофизики и космических исследований Кавли при Массачусетском технологическом институте, Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса (JHUAPL), Университета Виктории, Техасского университета в Остине, Центра междисциплинарных исследований в области астрофизики (CIERA), Центра астрофизики Южного университета. Квинсленд, а также NSF NOIRLab и обсерваторию Джемини.
|
|
|
|
Их наблюдения были частью программы JWST Cycle 3 General Observation (GO), целью которой было использование сложной инфракрасной оптики и спектрометров Webb для непосредственного изучения планеты. Это соответствует одной из целей миссии JWST, которая заключается в определении характеристик экзопланет с помощью метода прямой визуализации. Это заключается в наблюдении за светом, отраженным от поверхности или атмосферы экзопланеты, и его исследовании с помощью спектрометров для поиска химических признаков.
|
|
|
|
|
|
|
Это может позволить астрономам определить наличие потенциальных биосигналов (кислород, азот, метан, вода и т.д.) и получить подробную информацию о формировании и составе планеты. Используя передовые телескопы нового поколения, такие как JWST, этот метод может привести к получению первых убедительных свидетельств существования жизни за пределами Солнечной системы.
|
|
|
|
Спектры излучения этих планет также могут раскрыть подробности о составе планеты и истории ее миграции. Однако, как отмечают авторы в своем исследовании, опубликованном на сервере препринтов arXiv, обнаружение света непосредственно от экзопланет остается сложной задачей из-за того, что они в подавляющем большинстве случаев заслоняют свет от звезд-хозяев.
|
|
|
|
В результате прямые изображения были в основном ограничены массивными планетами (например, газовыми гигантами) с широкими орбитами или чрезвычайно высокими температурами атмосферы. Между тем, не было обнаружено ни одной экзопланеты земного типа (или каменистой), обращающейся по орбите ближе к своим звездам. Более того, экзопланет со спектрами излучения холоднее 275 К (1,85°C; 35,33°F), сопоставимыми с земными, также не наблюдалось. Звезды WD предоставляют уникальную возможность обнаружить и охарактеризовать более холодные планеты. Как отметила команда:
|
|
|
|
"Низкая светимость WDS значительно снижает контрастность, которая обычно препятствует прямому обнаружению объектов, расположенных вокруг их аналогов на главной последовательности. Как эволюционные остатки звезд, подобных солнцу, WDS позволяют понять судьбу планетных систем после гибели звезд. Понимание того, как планеты взаимодействуют и выживают после эволюции главной последовательности, дает важную информацию о стабильности орбит, динамической миграции и потенциальном поглощении планет".
|
|
|
|
Кроме того, исследование планетарных систем WD может пролить свет на то, могут ли планеты пережить эту позднюю стадию звездной эволюции, и дать представление о том, могут ли все еще существовать пригодные для жизни условия вокруг остатков звезд. Астрономы и астробиологи надеются исследовать эти загадки, используя возможности Webb. В ходе своего исследования Лимбах и ее коллеги подтвердили наличие WD 1856+534 b, используя метод инфракрасного излучения (IR) с данными прибора JWST Mid-Infrared Instrument (MIRI).
|
|
|
|
Это позволило им определить массу WD 1856+534 b и измерить ее атмосферную температуру. Их анализ показал, что средняя температура составляет 186 К (-87°C; -125°F), что делает WD 1856+534 b самой холодной экзопланетой, когда-либо обнаруженной. Они также подтвердили, что масса экзопланеты не более чем в шесть раз превышает массу Юпитера, тогда как предыдущие наблюдения дали оценку в 13,8 масс Юпитера. Их результаты также являются первым прямым подтверждением того, что планеты могут выживать и мигрировать на близкие орбиты вблизи обитаемых зон WDs.
|
|
|
|
Команда с нетерпением ожидает дальнейших наблюдений WD 1856 b с помощью JWST, которые запланированы на 2025 год. Надеемся, что эти наблюдения позволят выявить дополнительные планеты, которые могли бы показать, была ли WD 1856 b смещена на свою текущую орбиту. Кроме того, вскоре будут опубликованы результаты предыдущих наблюдений, проведенных спектрометром Уэбба в ближнем инфракрасном диапазоне (NIRSpec) в рамках цикла 1. Они позволят получить первоначальную характеристику атмосферы планеты.
|
|
|
|
Источник
|
