Første exoplanetbillede fra James Webb Space Telescope afsløret

Ikke-subtraherede og KLIP-subtraherede billedstempler for filtrene NIRCam F356W (øverste række) og MIRI F1140C (nederste række). Kolonnen længst til venstre viser det mediane ikke-subtraherede billede for en enkelt videnskabsrulle, og alle andre kolonner viser de KLIP-subtraherede billeder for ADI-, RDI- og ADI+RDI-subtraktionsmetoder ved brug af det maksimale antal KLIP PCA-tilstande. Alle billeder er orienteret som vist med retningspilen i usubtraheret billedkolonne, og positionen af planeten (hvid cirkel) og stjerne (hvid stjerne) er markeret. Derudover er intensiteten af alle billeder for et givet filter identisk skaleret. Exoplaneten, HIP 65426 b, kan let identificeres ved en positionsvinkel på ~150◦ i de subtraherede billeder. Vi bemærker, at den særskilte "hamburger"-formede centrale kerne og seks-lobede struktur af den ledsagende PSF i NIRCam-billederne er en forventet funktion, der er relateret til Lyot-stopdesignet og ikke indikerer diskrete astrofysiske kilder. Kredit:https://doi.org/10.48550/arXiv.2208.14990

Astronomer fra University of Exeter har ledet bestræbelserne på at fange det første direkte billede nogensinde af en exoplanet ved hjælp af det banebrydende James Webb-rumteleskop.

Det bemærkelsesværdige billede viser gasgiganten HIP65426b, omkring fem til 10 gange Jupiters masse og dannet for 15-20 millioner år siden.

Observationerne blev ledet af professor Sasha Hinkley fra University of Exeter i samarbejde med et internationalt team af forskere.

Professor Hinkley siger, at "dette er et transformerende øjeblik, ikke kun for Webb, men også for astronomi generelt. Med Webb er der et helt nyt sæt fysik, vi kan gøre for at se på disse planeters kemi."

Astronomer opdagede planeten i 2017 ved hjælp af SPHERE-instrumentet på European Southern Observatorys Very Large Telescope i Chile. Disse tidligere billeder af planeten blev produceret ved hjælp af korte infrarøde bølgelængder af lys og dækkede kun et relativt snævert område af den samlede emission fra planeten.

Tilstedeværelsen af de fleste exoplaneter er kun blevet udledt ved hjælp af indirekte metoder, såsom transitmetoden, hvor noget af værtsstjernens lys blokeres af en planet, der passerer foran. Det har dog vist sig at være mere udfordrende at tage direkte billeder af exoplaneter, da værtsstjernerne, som planeterne kredser omkring, er så meget lysere, i dette tilfælde flere tusinde gange til mere end ti tusinde gange lysere.

Dette billede viser exoplaneten HIP 65426 b i forskellige bånd af infrarødt lys, set fra James Webb Space Telescope:lilla viser NIRCam-instrumentets visning ved 3,00 mikrometer, blå viser NIRCam-instrumentets visning ved 4,44 mikrometer, gul viser MIRI-instrumentets visning ved 11,4 mikrometer, og rød viser MIRI-instrumentets visning ved 15,5 mikrometer. Disse billeder ser anderledes ud på grund af den måde, de forskellige Webb-instrumenter fanger lys på. Et sæt masker i hvert instrument, kaldet en koronagraf, blokerer værtsstjernens lys, så planeten kan ses. Den lille hvide stjerne i hvert billede markerer placeringen af værtsstjernen HIP 65426, som er blevet trukket fra ved hjælp af koronagrafierne og billedbehandlingen. Stængeformerne i NIRCam-billederne er artefakter af teleskopets optik, ikke objekter i scenen. (Umærket version.). Kredit:NASA/ESA/CSA, A Carter (UCSC), ERS 1386-teamet og A. Pagan (STScI).

Til det nye billede brugte forskerholdet mellem- og termisk-infrarødt lys, hvilket afslørede nye detaljer, som jordbaserede teleskoper ikke ville være i stand til at indsamle på grund af den iboende infrarøde glød fra Jordens atmosfære. Disse omfatter detaljer om den kemiske sammensætning af planetens atmosfære, som ser rød ud på grund af mineraler, kaldet silikater, der danner fint støv i atmosfæren.

Holdet mener, at billedet viser, hvordan James Webb-teleskopets kraftfulde infrarøde blik kan fange flere verdener hinsides vores solsystem, og pege på vejen til fremtidige observationer, der vil afsløre mere information end nogensinde før om exoplanetariske systemer.

Da planeten er omkring 100 gange længere fra sin værtsstjerne, end Jorden er fra Solen, er den tilstrækkelig langt fra stjernen til, at Webb kan adskille planeten fra stjernen på billedet. JWST's Near Infrared Camera (NIRCam) og Mid-Infrared Instrument (MIRI) er begge udstyret med coronagraphs, som er sæt af bittesmå masker, der blokerer stjernelys, hvilket gør det muligt for Webb at tage direkte billeder af visse exoplaneter som denne.

"Det var virkelig imponerende, hvor godt JWST-koronagraferne arbejdede for at undertrykke værtsstjernens lys," sagde Hinkley. + Udforsk yderligere

Webb-teleskopet foretager første utvetydige påvisning af kuldioxid i en exoplanetatmosfære

Sidste artikelFørste fulde 3D-visning af binært stjerne-planet-system fra VLBA

Næste artikelTi nye pulserende variable stjerner opdaget