Εδώ είναι η πρώτη άμεση εικόνα ενός εξωπλανήτη από το τηλεσκόπιο James Webb

0
Εδώ είναι η πρώτη άμεση εικόνα ενός εξωπλανήτη από το τηλεσκόπιο James Webb

Αυτή είναι η πρώτη εικόνα ενός εξωπλανήτη από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb.

«Στην πραγματικότητα μετράμε φωτόνια από την ατμόσφαιρα του ίδιου του πλανήτη», λέει η αστρονόμος Sasha Hinkley από το Πανεπιστήμιο του Exeter στην Αγγλία. Βλέποντας αυτά τα σωματίδια φωτός, «για μένα, αυτό είναι πολύ συναρπαστικό».

Ο πλανήτης έχει περίπου επτά φορές τη μάζα του Δία και βρίσκεται πάνω από 100 φορές πιο μακριά από το αστέρι του από ό,τι η Γη από τον ήλιο, άμεσες παρατηρήσεις του εξωπλανήτη HIP 65426 β προβολή. Είναι επίσης νέος, περίπου 10 ή 20 εκατομμυρίων ετών, σε σύγκριση με τη Γη άνω των 4 δισεκατομμυρίων ετών, αναφέρουν ο Hinkley και οι συνεργάτες του σε μια μελέτη που υποβλήθηκε στις 31 Αυγούστου στο arXiv.org.

Αυτά τα τρία χαρακτηριστικά — το μέγεθος, η απόσταση και η νεότητα — έκαναν το HIP 65426 b σχετικά εύκολο στην ορατότητα, και έτσι έναν καλό πλανήτη για να δοκιμάσετε τις ικανότητες παρατήρησης του JWST. Και το τηλεσκόπιο ξεπέρασε για άλλη μια φορά τις προσδοκίες των αστρονόμων (SN: 7/11/22).

«Έχουμε αποδείξει πραγματικά πόσο ισχυρό είναι το JWST ως όργανο για την άμεση απεικόνιση εξωπλανητών», λέει ο αστρονόμος και συν-συγγραφέας των εξωπλανητών Aarynn Carter από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στη Σάντα Κρουζ.

Οι αστρονόμοι έχουν βρει περισσότερους από 5.000 πλανήτες σε τροχιά γύρω από άλλα αστέρια (SN: 22/3/22). Αλλά σχεδόν όλοι αυτοί οι πλανήτες εντοπίστηκαν έμμεσα, είτε από τους πλανήτες που τραβούν τα αστέρια με τη βαρύτητά τους είτε μπλοκάρουν το φως των αστεριών καθώς διασχίζουν το αστέρι και την όψη ενός τηλεσκοπίου.

Για να δουν απευθείας έναν πλανήτη, οι αστρονόμοι πρέπει να αποκλείσουν το φως από το αστέρι του και να αφήσουν το φως του πλανήτη να λάμψει, μια δύσκολη διαδικασία. Έχει γίνει στο παρελθόν, αλλά μόνο για περίπου 20 πλανήτες συνολικά (SN: 13/11/08; SN: 14/3/13; SN: 22/7/20).

«Σε κάθε περιοχή ανακάλυψης εξωπλανητών, η φύση ήταν πολύ γενναιόδωρη», λέει η αστροφυσικός του MIT Sara Seager, η οποία δεν συμμετείχε στην ανακάλυψη του JWST. «Αυτή είναι η μόνη περιοχή όπου η φύση δεν ήρθε πραγματικά».

Το 2017, οι αστρονόμοι ανακάλυψαν το HIP 65426 b και τράβηξαν μια άμεση εικόνα του χρησιμοποιώντας ένα όργανο στο Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο στη Χιλή. Αλλά επειδή αυτό το τηλεσκόπιο βρίσκεται στο έδαφος, δεν μπορεί να δει όλο το φως που προέρχεται από τον εξωπλανήτη. Η ατμόσφαιρα της Γης απορροφά πολλά από τα υπέρυθρα μήκη κύματος του πλανήτη – ακριβώς τα μήκη κύματος που υπερέχει το JWST στην παρατήρηση. Το διαστημικό τηλεσκόπιο παρατήρησε τον πλανήτη στις 17 Ιουλίου και στις 30 Ιουλίου, συλλαμβάνοντας τη λάμψη του σε τέσσερα διαφορετικά μήκη κύματος υπέρυθρων.

„Αυτά είναι μήκη κύματος φωτός στα οποία δεν έχουμε δει ποτέ εξωπλανήτες στο παρελθόν“, λέει ο Hinkley. «Κυριολεκτικά περίμενα αυτή τη μέρα εδώ και έξι χρόνια. Αισθάνεται καταπληκτικά.”

Οι εικόνες σε αυτά τα μήκη κύματος θα σας βοηθήσουν να αποκαλύψουν πώς σχηματίστηκαν οι πλανήτες και από τι αποτελείται η ατμόσφαιρά τους.

«Η άμεση απεικόνιση είναι το μέλλον μας», λέει ο Seager. „Είναι εκπληκτικό να βλέπεις τον Webb να αποδίδει τόσο καλά.“

Ενώ η ομάδα δεν έχει ακόμη μελετήσει λεπτομερώς την ατμόσφαιρα του HIP 65426 b, το έκανε αναφέρουν το πρώτο φάσμα — μια μέτρηση του φωτός σε ένα εύρος μηκών κύματος — ενός αντικειμένου που περιστρέφεται γύρω από ένα διαφορετικό αστέρι. Το φάσμα επιτρέπει μια βαθύτερη ματιά στη χημεία και την ατμόσφαιρα του αντικειμένου, ανέφερε η αστρονόμος Brittany Miles από το UC Santa Cruz και οι συνεργάτες της την 1η Σεπτεμβρίου στο arXiv.org.

Αυτό το αντικείμενο ονομάζεται VHS 1256 b. Είναι τόσο βαρύ όσο 20 Δίας, επομένως μπορεί να μοιάζει περισσότερο με αντικείμενο μετάβασης μεταξύ ενός πλανήτη και ενός αστέρα, που ονομάζεται καφέ νάνος, παρά με έναν γιγάντιο πλανήτη. Το JWST βρήκε στοιχεία ότι οι ποσότητες μονοξειδίου του άνθρακα και μεθανίου στην ατμόσφαιρα της σφαίρας είναι εκτός ισορροπίας. Αυτό σημαίνει ότι η ατμόσφαιρα ανακατεύεται, με τους ανέμους ή τα ρεύματα να τραβούν μόρια από τα χαμηλότερα βάθη στην κορυφή της και αντίστροφα. Το τηλεσκόπιο είδε επίσης σημάδια από σύννεφα άμμου, ένα κοινό χαρακτηριστικό σε ατμόσφαιρες καφέ νάνων (SN: 7/8/22).

„Αυτή είναι πιθανώς μια βίαιη και ταραχώδης ατμόσφαιρα που είναι γεμάτη σύννεφα“, λέει ο Hinkley.

Το HIP 65426 b και το VHS 1256 b δεν μοιάζουν με τίποτα που βλέπουμε στο ηλιακό μας σύστημα. Απέχουν περισσότερο από τρεις φορές την απόσταση του Ουρανού από τα άστρα τους, γεγονός που υποδηλώνει ότι σχηματίστηκαν με εντελώς διαφορετικό τρόπο από πιο οικείους πλανήτες. Σε μελλοντικές εργασίες, οι αστρονόμοι ελπίζουν να χρησιμοποιήσουν το JWST για να απεικονίσουν μικρότερους πλανήτες που βρίσκονται πιο κοντά στα αστέρια τους.

«Αυτό που θα θέλαμε να κάνουμε είναι να κατεβούμε για να μελετήσουμε τη Γη, έτσι δεν είναι; Θα θέλαμε πραγματικά να πάρουμε αυτή την πρώτη εικόνα μιας Γης που περιστρέφεται γύρω από ένα άλλο αστέρι», λέει ο Hinkley. Αυτό είναι πιθανώς μακριά από το JWST – οι πλανήτες μεγέθους της Γης εξακολουθούν να είναι πολύ μικροί. Κρόνος όμως; Αυτό μπορεί να είναι κάτι στο οποίο η JWST θα μπορούσε να επικεντρώσει τα βλέμματά της.

Schreibe einen Kommentar