'A Transformative Moment': JWST odhaľuje svoj prvý pohľad na mimozemský svet

Nové snímky exoplanéty HIP 65426 b od JWST v rôznych filtroch. (NASA/ESA/CSA, A Carter (UCSC), tím ERS 1386 a A. Pagan (STScI))

Vesmírny teleskop Jamesa Webba práve priniesol svoj prvý priamy záber planéty obiehajúcej okolo vzdialenej hviezdy.

Slabá žiara plynového obra bola zachytená v blízkosti mladej hviezdy vzdialenej asi 350 svetelných rokov a slúžila ako demonštrácia schopností teleskopu priamo pozorovať exoplanéty – technicky náročná úloha, ktorá nám však poskytuje iný nástroj na štúdium cudzích svetov. k najčastejšie používaným nepriamym metódam.

'Toto je transformačný moment,' hovorí fyzik a astronóm Sasha Hinkley z University of Exeter vo Veľkej Británii, „nielen pre Webba, ale aj pre astronómiu všeobecne“.



K dnešnému dňu obieha okolo hviezd v galaxii Mliečna dráha viac ako 5 000 planétmimo Slnečnej sústavy boli oficiálne pozorované. Väčšina z týchto exoplanét bola pozorovaná len nepriamo, prostredníctvom účinkov, ktoré majú na svoju hostiteľskú hviezdu.

Keď exoplanéta prechádza medzi nami a jej hostiteľskou hviezdou, svetlo hviezdy sa len trochu stlmí; ak tieto stmievacie udalosti zaznamenáme v pravidelných intervaloch, môžeme usudzovať na prítomnosť obiehajúcej exoplanéty.

Podobne, prítomnosť exoplanéty bude pôsobiť na jej hviezdu nepatrným gravitačným ťahom, ktorý môžeme zaznamenať ako pravidelné zmeny vo vlnovej dĺžke hviezdneho svetla. Obe tieto techniky fungujú najlepšie pre exoplanéty, ktoré sú veľmi blízko svojej hviezdy.

Je veľmi zriedkavé, že pozorujeme exoplanétu priamo; len asi 20 bolo doteraz zobrazených vo vysokom kontraste. Exoplanéty sú veľmi ďaleko od našich prístrojov, sú veľmi malé a veľmi slabé, najmä v porovnaní so svetlom, ktoré vyžaruje ich hostiteľská hviezda.

Nové snímky exoplanéty HIP 65426 b od JWST v rôznych filtroch. (NASA/ESA/CSA, A Carter (UCSC), tím ERS 1386 a A. Pagan (STScI))

Exoplanéta môže byť o mnoho magnitúd slabšia ako svetelná halo od hviezdy, okolo ktorej obieha; napriek tomu je to najlepší nástroj, ktorý máme na charakterizáciu exoplanét, ktoré obiehajú okolo svojich hviezd vo veľkých vzdialenostiach, s veľmi dlhými viacročnými dráhami.

Vedci z exoplanét vkladajú veľké nádeje do JWST s jeho vysokou citlivosťou. A teraz sa zdá, že tieto nádeje sú opodstatnené.

Exoplanéta zobrazená teleskopom sa nazýva HIP 65426 b, obieha okolo hviezdy hlavnej postupnosti typu A s názvom HIP 65426 resp. HD 116434 , vo vzdialenosti okolo 110 astronomických jednotiek – 110-násobok vzdialenosti medzi Zemou a Slnkom.

Bol objavený v roku 2017 pomocou prístrojana veľmi veľkom ďalekohľade Európskeho južného observatóriavolal SFÉRA. Je vybavený nástavcom nazývaným koronograf, ktorý minimalizuje svetlo z hviezdy, aby bolo možné vidieť lesk exoplanéty.

V blízkych infračervených vlnových dĺžkach, ktoré zachytil VLT, je exoplanéta asi 10 000-krát slabšia ako hviezda.

Pretože sa nachádza vo vesmíre, a preto nie je ovplyvnená atmosférickou interferenciou, a môže vidieť dlhšie infračervené vlnové dĺžky ako VLT, pozorovania JWST boli schopné odhaliť nové podrobnosti o exoplanéte.

Napríklad umožnili výskumníkovi určiť, že HIP 65426 b je približne 7,1-násobok hmotnosti Jupiter . Preto jepravdepodobneplynový gigant, ktorý je tak nepravdepodobný, že by bol obývateľný pre život, ako ho poznáme.

Dokonca aj pri stredných infračervených vlnových dĺžkach pozorovaných prístrojom MIRI JWST bola detekcia náročná, pretože exoplanéta stále prichádza niekoľko tisíckrát slabšia ako hviezda.

Napriek tomu bol JWST schopný detekovať HIP 65426 b vo všetkých siedmich svojich pozorovacích filtroch a dosiahol prvú priamu detekciu exoplanéty pri vlnových dĺžkach dlhších ako 5 mikrometrov.

'Získať tento obrázok bolo ako hľadať vesmírny poklad,' hovorí astronómka Aarynn Carter z Kalifornskej univerzity v Santa Cruz. 'Najskôr som videl len svetlo z hviezdy, ale starostlivým spracovaním obrazu som bol schopný toto svetlo odstrániť a odkryť planétu.'

Ďalekohľad, hovorí tím, prekročil svoj očakávaný kontrastný výkon o faktor 10 - čo je mimoriadne dôležité pre priame zobrazovanie exoplanét s vysokým kontrastom. Pri dosiahnutom kontrastnom výkone tím očakáva, že teleskop bude schopný vidieť exoplanéty malé ako tretina hmotnosti Jupitera, za orbitálnymi vzdialenosťami 100 astronomických jednotiek.

'Myslím si, že najvzrušujúcejšie je, že sme ešte len začali,' Carter hovorí . „Prichádza mnoho ďalších obrázkov exoplanét, ktoré budú formovať naše celkové chápanie ich fyziky, chémie a formovania. Dokonca môžeme objaviť aj predtým neznáme planéty.“

Výskum tímu bol odoslaný na predtlačový server arXiv , a bol odoslaný pre peer review .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.