Gökbilimciler, NASA'nın James Webb Uzay Teleskobu (JWST) tarafından çekilen bir ötegezegenin ilk fotoğrafını ortaya çıkardılar. Görüntü, yaklaşık 400 ışıkyılı uzaklıktaki bir yıldızın yörüngesinde dönen Jüpiter'den yedi kat daha ağır bir dünyanın parlak lekesini gösteriyor. Çığır açan sonuç, teleskoptan elde edilen bir dizi erken ötegezegen bulgusunun en sonuncusu ve Dünya benzeri gezegenlerin gelecekteki uzay teleskopları tarafından doğrudan görüntülenmesini sağlayacak teknolojilerin bir testi.
"Heyecan verici" dedi Aarynn Carter, Kaliforniya Üniversitesi, Santa Cruz'da bir astronom ve görüntüyü işleyen ekibin bir parçası. "Sonuç, dürüst olmak gerekirse, mükemmel."
JWST, bir teleskop yapım aşamasında onlarca yıl Aralık 2021'de fırlatılan ve şu anda Dünya'dan bir milyon mil uzakta süzülen gemi, bu yaz tamamen faaliyete geçti. Daha şimdiden, evrenin şafağında uzak galaksileri gözlemledi ve Jüpiter'in enfes manzaralarını aldı. diğer erken sonuçlar arasında. Gökbilimciler, teleskopun ötegezegenleri gözlemlemede de beklenenden 10 kat daha iyi performans gösterdiğini söylüyor.
Açıklanan yeni görüntü eşlik eden bir kağıt dün gece çevrimiçi yayınlandı, nereden geliyor bir takım astrofizikçi liderliğinde Sasha Hinkley Birleşik Krallık'taki Exeter Üniversitesi'nde. Araştırmacılar JWST'yi, bir gezegenin zaten var olduğu bilinen hızlı dönen yıldız HIP 65426'ya işaret ettiler; Şili'deki Çok Büyük Teleskop üzerindeki SPHERE cihazı ilk olarak fotoğraflandı Hinkley'in ekibi, JWST'nin HIP 2017 b adlı gezegeni görme yeteneğini test etmeye ve karakterize etmeye çalıştı.
Gökbilimciler yaklaşık iki düzine dış gezegeni doğrudan görüntülediler, ancak JWST, 6.5 metre genişliğindeki altıgen aynasını kullanarak, herhangi bir yer tabanlı gözlemevini geride bırakarak kabiliyetini büyük ölçüde artıracak. "Bu bir söz anı" dedi Bruce Macintosh, bir astrofizikçi ve Kaliforniya Üniversitesi Gözlemevleri'nin yeni yöneticisi.
Sıcak Genç Dev
HIP 65426b'yi fotoğraflamak için JWST, ana yıldızının ışığını kullanarak engelledi. küçük bir maske koronagraf olarak bilinir. Hinkley, bu, "bir projektörün etrafındaki ateş böceği" gibi binlerce kez daha sönük olan yörüngedeki gezegeni ortaya çıkardı.
HIP 65426 b, yıldızından Dünya'nın güneşe yaptığından yaklaşık 100 kat daha uzakta yörüngede döner ve bir yörüngeyi tamamlaması 630 yıl sürer. Bu mesafe, yıldızın parıltısına karşı gezegeni görmenin daha kolay olduğu anlamına gelir; bu, gezegenin aşırı ısısı ve dolayısıyla parlaklığıyla birleştiğinde - yaklaşık 900 santigrat derece kavurucu bir sıcaklığa sahip, oluşumundan sadece 14 milyon yıl önce kalan bir ateş - onu doğrudan görüntüleme için birincil hedef haline getiriyor. "Mum alevine benzer bir sıcaklığa sahip" dedi beth biller, ekibin eş liderliğini yapan Edinburgh Üniversitesi'nde bir astronom.
JWST'nin boyutu ve hassasiyeti, bu gezegenden önceki herhangi bir gözlemevinin elde ettiğinden daha fazla ışık toplamasını sağladı. (Fotoğrafı SPHERE'ninkinden daha grenli görünüyor, çünkü JWST daha uzun, kızılötesi dalga boylarını gözlemliyor.) Bu, Hinkley, Biller ve ekibinin, SPHERE'nin yaklaşık 10 olan tahmininden daha az olan yaklaşık yedi Jüpiter kütlesine sabitledikleri gezegenin kütlesi tahminini iyileştirmelerine olanak sağladı. Sonuçları aynı zamanda Jüpiter'in 1.4 katı olan gezegenin yarıçapını belirlemeye de yardımcı oluyor. Basit gezegensel evrim modelleri, bu dünyanın özellikler kombinasyonunu kolayca açıklayamaz; Carter, kesin yeni verilerin bilim adamlarının modelleri birbirlerine karşı test etmelerine ve "anlayışımızı güçlendirmelerine" olanak tanıyacağını belirtti.
HIP 65426 b'nin yüzey özellikleri görüntüde görünmüyor, ancak Biller, sıcaklık ve bileşimdeki değişimlerin neden olduğu kuşaklarla Jüpiter gibi "şeritli" görüneceğini ve atmosferinde fırtınalar veya girdapların neden olduğu lekeler olabileceğini söyledi.
Dev gezegen, bildiğimiz şekliyle yaşam için uygun değil, ancak bilim adamlarının hakkında daha fazla bilgi edinmek için can attıkları bir büyük gezegenler sınıfını temsil ediyor. Jüpiter muhtemelen önemli bir rol oynadı güneş sistemimizi şekillendirirken, belki de Dünya'daki yaşamın tutunmasını sağlayarak. Macintosh, "Bunun diğer güneş sistemlerinde çalışıp çalışmadığını bilmek güzel olurdu," dedi.
JWST beklenenden çok daha kararlı olduğu için, bilim adamları tahmin edilenden daha küçük ötegezegenleri - belki de Jüpiter'in kütlesinin üçte biri kadar küçük - fotoğraflayabilmesi gerektiğini söylüyorlar. "Daha önce hiç doğrudan görüntülemediğimiz Neptün ve Uranüs gibi şeyleri hayal edebiliyoruz" dedi. Emily RickmanJWST'yi işleten Maryland'deki Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü'nde bir astronom.
JWST'nin koronagrafı yol testini geçtiğine göre, Hinkley astronomların onu başka dünyalara ait fotoğraflar çekmek için kullanmak üzere sıraya gireceğini düşünüyor. Teleskopun ömrünün sonuna kadar “kesinlikle düzinelerce” görmeyi umuyor. "Umarım yüzlerce gibidir."
Uzak Göklere Bakmak
Hinkley'in ekibi, ötegezegen fotoğrafına ek olarak önümüzdeki günlerde, eşlik eden bir yıldızın yörüngesinde dönen, bazen "başarısız yıldız" olarak da bilinen, şüpheli bir kahverengi cücenin atmosferinde bir dizi molekül keşfettiklerini açıklayacak. Jüpiter'den neredeyse 20 kat daha ağır olan nesne, çekirdeğinde füzyonun başlayabileceği eşiğin hemen altında bir kütleye sahip.
Bilim adamları, JWST üzerinde ışığın frekanslarını ayıran bir alet kullanarak, spektroskopi adı verilen bir işlem kullanarak, su, metan, karbon dioksit ve sodyum buldular ve bunların tümü eşi benzeri görülmemiş bir ayrıntı düzeyinde ortaya çıktı. Ayrıca aday kahverengi cücenin atmosferinde dumana benzer silis bulutları da tespit ettiler; bu, bu tür nesnelerde daha önce ima edilen ancak hiçbir zaman kurulamayan bir şeydi. Hinkley, "Bence bu, bir yıldız altı yol arkadaşının şimdiye kadar elde ettiği en büyük spektrum" dedi. "Daha önce hiç böyle bir şey görmemiştik."
Keşif, geçen hafta farklı bir astronom ekibinin JWST'yi kullandıklarını bildirdiği bir duyuruyu takip ediyor. karbondioksit tespit etmek Dünya'dan 39 ışıkyılı uzaklıkta bulunan WASP-650 b adlı dev bir dış gezegende - gaz ilk kez bir dış gezegende görüldü. Ayrıca atmosferde gizemli bir molekül tespit ettiler. Aynı ekip iki dev dünya daha üzerinde çalışıyor ve önümüzdeki aylarda bunun gibi gaz devlerinin atmosferik bileşiminin neredeyse eksiksiz bir resmini bir araya getirmeye yardımcı olacak sonuçların alınması bekleniyor. "James Webb'in gücü bu," dedi Yakup Fasulyesi, Chicago Üniversitesi'nde bir astronom ve ekibin eş lideri.
Ekip lideri, gözlemlerin ayrıca JWST'nin Dünya'ya daha çok benzeyen daha küçük kayalık dünyaların göklerinde neler tespit edebileceğini gösterecek bir "kimyasal envanter" oluşturacağını söyledi. Natalie Batalha, Santa Cruz'da bir astrofizikçi. Ekibin, "karasal gezegenlerde neler yapabileceğimizi bize söyleyecek" yaklaşan gaz devi gözlemlerinde "JWST'nin sınırlarını zorlamayı" planladığını söyledi.
Diğer ekipler ilk JWST gözlemlerini yürütüyor. Trappist-1, yedi Dünya boyutunda kayalık dünya tarafından yörüngede dönen nispeten yakın bir kırmızı cüce yıldız. Bu gezegenlerin birçoğu, yıldızın sıvı haldeki suyu ve hatta yaşamı destekleyen koşulların mümkün olabileceği yaşanabilir bölgesinde bulunuyor. JWST gezegenleri doğrudan görüntüleyemese de, spektroskopi atmosferlerindeki gazları, hatta muhtemelen biyolojik aktiviteye işaret edebilecek gaz ipuçlarını belirlemeye yardımcı olacaktır. Macintosh, "Gerçekten istediğimiz Dünyalar," dedi.
