Телескоп Джеймса Уэбба сделал фотографию инопланетного мира

Космический телескоп Джеймса Уэбба сделал первое прямое изображение планеты, вращающейся вокруг далекой звезды, доказав, что он может произвести революцию в исследованиях экзопланет. Абсолютное большинство экзопланет наблюдалось только по временным провалам яркости звезд, вокруг которых они вращаются; только около двух десятков были изображены напрямую.

Но это может скоро измениться. Менее чем через два месяца после того, как он начал свою научную деятельность, космический телескоп Джеймса Уэбба сделал первую прямую фотографию планеты за пределами нашей Солнечной системы.

Планета, газовый гигант, вращающийся вокруг звезды HIP 65426 на расстоянии около 385 световых лет от Земли, выглядит на изображении как крошечное пятно рядом с сияющей звездой. Уэбб сфотографировал экзопланету, используя свою камеру ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam) и прибор среднего инфракрасного диапазона (MIRI), каждый из которых фокусируется на разных оттенках инфракрасного света.

«Это преобразующий момент не только для Уэбба, но и для астрономии в целом», — заявила Саша Хинкли, астроном из Эксетерского университета в Великобритании, которая руководила этими наблюдениями.

Ученые открыли планету в 2017 году с помощью Очень большого телескопа в Чили; Уэбб не предназначен для открытия новых экзопланет и вместо этого преуспеет в обучении ученых мирам, обнаруженным другими обсерваториями.

Экзопланеты чрезвычайно трудно наблюдать напрямую, потому что они намного слабее, чем звезды, вокруг которых они вращаются. Этот, HIP 65426 b, удалось обнаружить только благодаря совокупности факторов. Во-первых, он находится очень далеко от своей родительской звезды, в 100 раз больше расстояния от Солнца до Земли (для сравнения, Плутон вращается на расстоянии всего 40 от Солнца до Земли).

Во-вторых, HIP 65426 b также чрезвычайно массивен — в 12 раз больше Юпитера, самой большой планеты Солнечной системы. Тем не менее, HIP 65426 b примерно в 10 000 раз слабее своей родительской звезды в ближней инфракрасной части спектра и в несколько тысяч раз слабее в средней инфракрасной части спектра.

Однако благодаря своей чувствительности Уэбб смог разделить два объекта. «Получение этого изображения было похоже на поиски космических сокровищ», — сказал в заявлении Ааринн Картер, астроном из Калифорнийского университета в Санта-Круз, который руководил анализом изображений.

«Сначала все, что я мог видеть, это свет от звезды, но с тщательной обработкой изображения я смог удалить этот свет и открыть планету». И NIRCam, и MIRI оснащены устройствами, называемыми коронографами, которые блокируют свет центральной звезды.

«Это было действительно впечатляюще, насколько хорошо коронографы Уэбба сработали, чтобы подавить свет звезды-хозяина», — сказал Хинкли. Наблюдая за звездой через четыре разных фильтра, ученым в конечном итоге удалось получить изображения, на которых планета видна как небольшая светящаяся капля.

Форма пятна меняется на каждом изображении, что является побочным продуктом работы оптики телескопа, говорится в заявлении ученого. HIP 65426 b — очень молодая планета, ей всего от 15 до 20 миллионов лет (по сравнению с 4,5 миллиардами лет Земли); из-за своей газообразной природы в нем определенно нет жизни.

Есть еще много интересных вопросов, на которые астрономы, возможно, захотят ответить об этом мире и многих других планетах, которые Уэбб сфотографирует в будущем, включая детали их химического состава и возраста.