Космический телескоп Джеймса Уэбба, принадлежащий NASA, продолжает устанавливать рекорды. Недавно он обнаружил свою первую экзопланету — самую маленькую из когда-либо сфотографированных напрямую.
Исследование опубликовано в журнале Nature. В центре внимания — особый тип звёздной системы, который учёные считают перспективным для поиска экзопланет. Это молодые звёздные системы, расположенные «полюсом вверх», то есть их звёздный диск, включающий планеты, виден плашмя, а не сбоку.
Ключевое преимущество молодых систем заключается в том, что недавно сформировавшиеся планеты в этих дисках ещё горячие, а значит, более яркие, чем в старых системах.
TWA 7 — молодая звезда, меньше нашего Солнца наполовину и расположенная в 111 световых годах от Земли в созвездии Гидры. Ей всего 6,5 миллиона лет, и она находится на самом раннем этапе своей жизни. В 1999 году астрономы заметили вокруг звезды диск из обломков. С тех пор они задавались вопросом, могут ли в этой системе формироваться планеты.
Звезда соответствует всем критериям для поиска новой экзопланеты. У её диска три кольца, одно из которых довольно узкое. Изображения, полученные с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) с использованием коронографа на приборе MIRI, показали источник внутри колец, который выглядел как планета.
Астрономы исключили другие возможности, в том числе предвзятость наблюдений, и пришли к выводу, что источник должен быть планетой. Компьютерное моделирование подтвердило, что кольцо и промежуток, где предположительно находится планета, соответствуют изображениям JWST.
Планета TWA 7 b
Планета, получившая название TWA 7 b, имеет примерно такую же массу, как Сатурн — около 30% массы Юпитера или почти в 100 раз больше массы Земли. Это делает её самой лёгкой экзопланетой, которую когда-либо фотографировали напрямую.
Большинство экзопланет обнаруживают методом транзита. Он работает лучше всего, когда орбитальная плоскость планеты расположена перпендикулярно наблюдателю. Когда экзопланета проходит между своей звездой и телескопом, это регистрируется как падение яркости звезды.
Для прямого наблюдения экзопланеты необходимы достаточно крупные размеры, поскольку, в отличие от звёзд, они обычно не очень яркие. TWA 7 b — самая маленькая экзопланета, которую удалось наблюдать напрямую, что подчёркивает возможности инфракрасных инструментов JWST.
Авторы исследования утверждают, что TWA 7 b, вероятно, холодная и вращается вокруг своей звезды на расстоянии, примерно в 52 раза большем, чем орбита Земли вокруг Солнца.
Уже сейчас определяются цели для будущих наблюдений с коронографом, чтобы найти и сфотографировать другие экзопланеты у молодых звёзд.