Астрономи вперше підтвердили відкриття екзопланети за допомогою космічного телескопа «Джеймс Вебб». Кам'яниста планета розміром з Землю обертається навколо червоного карлика. Щоб її побачити, спектрографу телескопа знадобилося всього два оберти планети навколо свого світила. Присвячена відкриттю стаття прийнята до публікації у Nature Astronomy та доступна як препринт на arXiv. Коротко про дослідження розповідає на своєму сайті NASA.
NASA, ESA, CSA, Leah Hustak (STScI)
Що це за планета?
Завдяки інфрачервоному телескопу «Джеймс Вебб» список відкритих екзопланет поповнився землеподібною планетою LHS 475 b. Вона знаходиться на відстані 41 світлового року від нас у сузір'ї Октан та обертається навколо червоного карлика. Масу батьківської зірки планети астрономи оцінюють як 0,2 Сонця, а її ефективну температуру — у 3 300 кельвінів. LHS 475 b обертається навколо неї кожні 2,02 доби та, імовірно, припливно захоплена світилом, лишаючись завжди поверненою до нього одним боком.
Крива блиску екзопланети, отримана спектрографом телескопа під час транзиту планети на тлі зорі 31 серпня 2022. За нею вчені змогли оцінити діаметр LHS 475 b та приблизно вирахувати її масу. NASA, ESA, CSA, Leah Hustak (STScI), Kevin B. Stevenson (APL), Jacob A. Lustig-Yaeger (APL), Erin M. May (APL), Guangwei Fu (JHU), Sarah E. Moran (University of Arizona)
Аналізуючи транзит планети по диску її зірки, вчені оцінили радіус LHS 475 b як 0,99 земного (приблизно 6 319 кілометрів). Виміряти масу планети не вдалося, однак за допомогою моделювання вчені оцінили її у 0,9 маси Землі. Аналізуючи спектр випромінювання зорі, коли повз неї проходила екзопланета, астрономи не змогли зафіксувати жоден хімічний елемент у достатній для підтвердження кількості. Однак вчені змогли припустити можливий склад атмосфери LHS 475 b, підібравши атмосферні моделі під отримані «Джеймсом Веббом» лінії випромінювання.
На думку науковців, враховуючи невисоку температуру батьківської зорі LHS 475 b, у планети могла зберегтися атмосфера, що може бути розрідженою подібно марсіанській чи хмароподібною, як на Венері.
Результати спектрометрії планети під час її проходження повз світило. Білими точками позначено отримані дані порівняно із моделями різних атмосфер. NASA, ESA, CSA, Leah Hustak (STScI), Kevin B. Stevenson (APL), Jacob A. Lustig-Yaeger (APL), Erin M. May (APL), Guangwei Fu (JHU), Sarah E. Moran (University of Arizona)
Як «Джеймс Вебб» відкрив планету?
До спостережень за зорею, які провів «Джеймс Вебб» у серпні та вересні, планета лишалася у статусі кандидата, якого знайшов космічний телескоп TESS. Транзит LHS 475 b по диску зірки «Джеймс Вебб» спостерігав у ближньому інфрачервоному діапазону за допомогою свого спектрометра NIRSpec. «Джеймс Вебб» націлився на LHS 475 b за 1,5 години до її транзиту, що тривав приблизно 40 хвилин, а також через 30 хвилин після проходження планети повз зорю. Спостереження охопили довжини хвиль від 2,87 до 5,27 мікрометра зі спектральною роздільною здатністю у 2 700.
Астрономи сподіваються, що під час наступних запланованих спостережень за планетою за допомогою телескопа, їм вдасться краще охарактеризувати атмосферу LHS 475 b. А результати цієї роботи показали можливості «Джеймса Вебба» у дослідженні екзопланет.
«Джеймс Вебб» не вперше долучається до вивчення позасонячних планет. З його допомогою астрономи змогли підтвердити наявність вуглекислого газу в атмосфері газового гіганта на відстані 700 світлових років від нас. А також телескопу вдалося отримати пряме зображення екзопланети у ближньому та середньому інфрачервоному діапазоні. Воно стало першим прямим зображенням екзопланети на таких довжинах хвилі.