遥远的“超级木星”是第一颗用红外光拍摄的系外行星。
詹姆斯韦伯太空望远镜 (JWST) 首次拍摄了系外行星或太阳系外行星的图像。
该望远镜对系外行星 HIP 65426 b 的红外观测结果于周四(9 月 1 日)发布到预印本数据库 arXiv的一篇论文中公布。 该论文尚未经过同行评审,但在 NASA 网站上的一篇博客文章中进行了讨论。
这颗年轻的行星是一颗“超级木星”,这意味着它是一颗比木星更重的气态巨行星——事实上,它的质量大约是木星的六到八倍。 它在半人马座绕着一颗大约是太阳大小两倍、距离地球约 349 光年的 A 型恒星运行。
“出于各种原因,这是一个重要的时刻,”加州大学圣克鲁兹分校的主要作者和博士后研究员 Aarynn Carter 说。 “首先,这是我们第一次对波长超过 5 微米的行星进行成像。”
微米或微米是科学家测量电磁光谱中光波长的方式。红外光的波长比可见光长,从 0.75 微米开始增益。与任何其他太空望远镜不同,JWST 可以覆盖 0.6 到 28 微米的范围。相比之下,哈勃太空望远镜只能覆盖高达 2.5 微米的红外红光,而地面望远镜的最大覆盖范围为 2.2 微米。因此,JWST 为天文学家提供了比以前更广阔的天体视野。
卡特说:“我们可以覆盖这些物体的全部发光波长范围,并对它们的光度进行严格限制,进而获得其他属性,如质量、温度和半径。”这种详细的分析将发表在未来,他说。
天文学家使用七个滤光片观察 HIP 65426 b,每个滤光片都允许特定波长的红外光通过。望远镜的精度让他们吃惊。
卡特说:“望远镜比我们预期的更敏感,但它也非常稳定。”卡特的工作表明,JWST 强大到足以探测到比以往任何时候都更小的系外行星。
“以前我们仅限于探测超级木星,但现在我们有可能为正确的目标拍摄类似于天王星和海王星的物体,”卡特说。
系外行星的直接成像很困难,因为行星很容易在恒星的眩光中消失。 JWST 在其近红外相机和中红外仪器上使用称为日冕仪的圆盘来阻挡眩光。 HIP 65426 b 最初是在 2017 年 7 月由科学家使用位于智利的欧洲南方天文台的甚大望远镜 (VLT) 在短红外波长的光中检测到的,并被选中用于测试 JWST 的精度并找出如何最好在中红外光下对系外行星进行直接成像。
“我们之所以选择这颗恒星,是因为我们知道它有一颗成熟的行星,可以进行直接成像,因此将成为测试 JWST 日冕仪的第一个出色目标,”物理与天文学系副教授 Sasha Hinkley在埃克塞特大学和 13 个 JWST 早期发布科学计划之一的首席研究员说。 JWST 科学运营的前五个月中的 JWST 早期发布科学计划旨在让科学家能够立即访问来自特定科学观察的早期数据。
HIP 65426 b 更容易从它的主星光中辨认出来,因为它离主星的距离是地球到太阳的 100 倍,但它仍然比它的主星在近处—— 红外线的。
Hinkley 说:“对于这个新时代来说,这是一个特别令人兴奋的开始,它以全新的波长直接从系外行星大气中捕获光子,这种波长应该会持续 20 年左右。”