De tweelingbroer van Jupiter? De Webb-telescoop onthult zijn bevroren tegenhanger op slechts 12 lichtjaar afstand

Planeet Epsilon Indy Ab is kouder dan enige andere planeet buiten ons zonnestelsel.

Als buitenaardse astronomen in een nabijgelegen sterrenstelsel een telescoop hadden, b.v NASA‘S James Webb-ruimtetelescoopZe richtten het toen op ons zonnestelsel Jupiter Het lijkt misschien erg op deze nieuwe foto gemaakt door Webb Extrasolaire planeet Epsilon Indy Up. Het is een van de koudste exoplaneten die direct zijn gedetecteerd, met een geschatte temperatuur van ongeveer 35 graden. F (2 graden CelsiusDe temperatuur van de planeet Epsilon Indy Ab is ongeveer 180 graden Fahrenheit (100 graden Celsius) hoger dan de temperatuur van de gasreuzenplaneten in ons zonnestelsel. Met zoveel bekende niet-planeetachtige exoplaneten in ons zonnestelsel biedt Epsilon Indy Ab astronomen een zeldzame kans om de atmosferische samenstelling van echte isotopen in het zonnestelsel te bestuderen.

Deze afbeelding van de gasreus-exoplaneet Epsilon Indi Ab werd gemaakt met behulp van het midden-infraroodinstrument (MIRI) van NASA’s James Webb-ruimtetelescoop. Het stersymbool geeft de locatie aan van de gastster Epsilon Indi A, wiens licht wordt geblokkeerd door het midden-infraroodinstrument, wat resulteert in de donkere cirkel die wordt omlijnd door de witte stippellijn. Epsilon Indi Ab is een van de koudste exoplaneten die ooit rechtstreeks in beeld zijn gebracht. De blauwe kleur van het licht is ingesteld op 10,6 micron, terwijl de oranje kleur van het licht is ingesteld op 15,5 micron. Het midden-infraroodinstrument kon de planeet, die een puntbron is, niet identificeren. Auteursrecht: NASA, ESA, Canadian Space Agency, Space Astronomy Institute, Elizabeth Matthews (MPIA)

Webb Space Telescope-beelden van een koude exoplaneet op twaalf lichtjaar afstand

Een internationaal team van astronomen heeft met behulp van de James Webb-ruimtetelescoop van NASA een direct beeld kunnen vastleggen van een exoplaneet op ongeveer twaalf lichtjaar van de aarde. De planeet Epsilon Indi Ab is een van de koudste exoplaneten die ooit zijn waargenomen.

De planeet heeft meerdere malen de massa van Jupiter en draait rond de K-type ster Epsilon Indi A (Eps Ind A), die ongeveer zo oud is als onze zon, maar iets koeler. Het team observeerde Epsilon Indi Ab met behulp van de coronagraaf van de Webb-telescoop. Vrolijk (Midden-infraroodinstrument). Slechts enkele tientallen exoplaneten zijn eerder rechtstreeks in beeld gebracht door observatoria in de ruimte en op de grond.

“Onze eerdere waarnemingen van dit systeem waren indirecte metingen van de ster, waardoor we van tevoren konden zien dat er waarschijnlijk een gigantische planeet in dit systeem aan de ster trok”, zegt teamlid Carolyn Morley van de Universiteit van Texas in Austin. “Daarom heeft ons team voor dit systeem gekozen.” Om het eerst via internet te monitoren.

Elizabeth Matthews, hoofdauteur van de studie van het Max Planck Instituut voor Astronomie in Duitsland, voegde hieraan toe: “Deze ontdekking is opwindend omdat de planeet erg op Jupiter lijkt – een beetje warmer en massiever, maar meer op Jupiter dan welke andere planeet dan ook. tot nu toe in beeld.”

Sinds de lancering in 2021 onderzoekt de James Webb-ruimtetelescoop de vroegste momenten van het universum met zijn geavanceerde infraroodmogelijkheden en grote spiegel. Het biedt gedetailleerde inzichten in sterrenstelsels, sterren en exoplaneten, waardoor ons kosmische begrip aanzienlijk wordt vergroot. Auteursrecht: NASA

De tegenhanger van het zonnestelsel

Eerder in beeld gebrachte exoplaneten zijn doorgaans de jongste en heetste exoplaneten, en stralen nog steeds veel van de energie uit die ze uitstraalden toen ze voor het eerst werden gevormd. Naarmate planeten in de loop van hun leven afkoelen en samentrekken, worden ze veel zwakker en daardoor moeilijker in beeld te brengen.

“Koude planeten zijn erg zwak en de meeste van hun emissies bevinden zich in het midden-infraroodbereik”, legt Matthews uit. “Webb is bij uitstek geschikt voor beeldvorming in het midden-infrarood, wat erg moeilijk is om vanaf de aarde te doen. We hadden ook goede ruimtelijke beelden nodig. resolutie om de planeet van de ster te scheiden.” “In onze foto’s is de grote Web Mirror in dit opzicht erg handig.”

Epsilon Indi AB is een van de koudste exoplaneten die ooit rechtstreeks zijn gedetecteerd, met een geschatte temperatuur van ongeveer 35 graden Fahrenheit (2 graden Celsius) – kouder dan enige andere planeet buiten ons zonnestelsel, en kouder dan op één na alle drijvende bruine dwergen. De planeet is slechts ongeveer 100 graden Celsius warmer dan de gasreuzenplaneten in ons zonnestelsel. Dit biedt astronomen een zeldzame kans om de atmosferische samenstelling van echte isotopen van het zonnestelsel te bestuderen.

“Astronomen stellen zich al tientallen jaren planeten in dit systeem voor; de fictieve planeten die rond Epsilon Indy draaien, zijn locaties geweest voor Star Trek-afleveringen, romans en videogames zoals Halo. Het is spannend om daar een planeet met eigen ogen te zien en de eigenschappen ervan te gaan meten. ’, voegde Morley eraan toe.

Niet helemaal zoals we verwacht hadden

Epsilon Indi Ab is de twaalfde dichtstbijzijnde exoplaneet die tot nu toe op aarde bekend is en de dichtstbijzijnde planeet groter dan Jupiter. Het wetenschappelijke team koos ervoor om Epsilon Ind A te bestuderen omdat het systeem hints liet zien van een mogelijk planetair lichaam met behulp van een techniek die radiale snelheid wordt genoemd en die de oscillaties van de gastster heen en weer langs onze gezichtslijn meet.

“Hoewel we verwachtten een planeet in dit systeem in beeld te brengen, gezien de indicaties van zijn aanwezigheid in termen van radiale snelheid, is de planeet die we hebben gevonden niet wat we hadden verwacht,” vertelde Matthews ons. “Het is bijna twee keer zo zwaar, staat iets verder weg van zijn ster, en heeft een andere baan dan we hadden verwacht. De reden voor deze discrepantie is nog steeds een open vraag. De atmosfeer van de planeet lijkt ook een beetje anders te zijn dan het model voorspelde. Tot nu toe hebben we slechts een paar fotometrische metingen van de atmosfeer. “Wat betekent dat het moeilijk is om conclusies te trekken, maar de planeet is zwakker dan verwacht op kortere golflengten.”

Het team denkt dat dit zou kunnen betekenen dat er grote hoeveelheden methaan, koolmonoxide en kooldioxide in de atmosfeer van de planeet aanwezig zijn, die licht met kortere golflengten absorberen. Dit kan ook duiden op een zeer bewolkte atmosfeer.

Directe beeldvorming van exoplaneten is bijzonder waardevol bij het bepalen van hun kenmerken. Wetenschappers kunnen licht rechtstreeks van de waargenomen planeet verzamelen en de helderheid ervan op verschillende golflengten vergelijken. Tot nu toe heeft het wetenschappelijke team Epsilon Indi AB slechts op een paar golflengten kunnen detecteren, maar ze hopen de planeet in de toekomst opnieuw te bezoeken met behulp van Webb voor optische en spectroscopische waarnemingen. Ze hopen ook andere soortgelijke planeten te ontdekken door WEB te gebruiken om mogelijke trends over hun atmosfeer te vinden en hoe deze objecten zijn gevormd.

Nancy Grace komt van NASA Romeinse ruimtetelescoop Wetenschappers zullen de Coronagraph-imager gebruiken om de directe beeldvormingstechniek te demonstreren door Jupiter-achtige werelden in een baan om zonachtige sterren in beeld te brengen – iets dat nog nooit eerder is gedaan. Deze bevindingen zullen de weg vrijmaken voor toekomstige missies om meer aardachtige werelden te bestuderen.

Deze resultaten zijn vastgelegd met behulp van Webb’s Cycle 1 General Observer 2243-software en gepubliceerd in het tijdschrift natuur.

Voor meer informatie over deze ontdekking, zie Discovery of Giant Jupiter: The Oldest and Coldest Exoplanet Ever Imaged by the James Webb Telescope.

Referentie: ‘Een supergematigde Jupiter afgebeeld met de James Webb-telescoop in het midden-infrarood’ door E.C. Matthews, A.L. Carter, P. Pathak, C.V. Morley, M.W. Phillips, S. Krishanth, P.M., F. Feng, M.J. Ponce, L.A. Bogarde, J.A. Burt, I.J.M. Crosfield, E.S. Douglas, T. Henning, J. Homme, C.L. Coe, M. Casper, A.M. Lagrange, D. Petit de la Roche, F. Philippot, 24 juli 2024, natuur.
doi: 10.1038/s41586-024-07837-8

De James Webb Space Telescope (JWST), gelanceerd op 25 december 2021, vertegenwoordigt een enorme sprong voorwaarts op het gebied van astronomische mogelijkheden. Als opvolger van Hubble-ruimtetelescoopDe James Webb-telescoop is ontworpen om het universum voornamelijk in het infrarode spectrum te observeren, waardoor hij door kosmisch stof heen kan kijken en in de eerste momenten van het universum kan kijken. Dankzij de grote, gesegmenteerde hoofdspiegel van 6,5 meter en het geavanceerde wetenschappelijke instrumentencluster kan de telescoop buitengewoon gedetailleerde beelden vastleggen van verre sterrenstelsels, stervormende nevels en exoplaneten, wat ongekende inzichten oplevert in de oorsprong van sterren, planetaire systemen en het universum zelf . De James Webb Telescope is een samenwerkingsproject van NASA, NASA en de Universiteit van Cambridge. Europese Ruimtevaartorganisatie (ESA) en de Canadian Space Agency (CSA) zullen naar verwachting ons begrip van het universum radicaal veranderen.