Телескоп Джеймс Уэбб получил прямое изображение экзопланеты. Объясняем почему это круто

Космический телескоп имени Джеймса Уэбба

Фото: GLOBAL LOOK PRESS.

Телескоп Джеймс Уэбб запустили в конце декабря 2021 года. Самый мощный астрономический инструмент, когда-либо созданный человечеством стоит астрономическую сумму в 10 миллиардов долларов. Его предназначение - изучать древнейшие звезды и галактики, но самое интересное, что с его помощью мы рассчитывали подглядывать в замочную скважину за нашими возможными внеземными соседями. И, конечно же, вести поиск потенциально пригодных для жизни планет.

Недавно телескоп получил первое изображение экзопланеты HIP 65426 b, это газовый гигант, который расположен на расстоянии примерно в 385 световых лет от Земли в созвездии Центавра. Жить там, конечно, невозможно, не имея твердой почвы под ногами. Однако экзопланета HIP 65426 b оказалась прекрасным тренажером для того, чтобы отработать технику “фотографирования” далеких миров.

Дело в том, что разглядеть экзопланету очень тяжело из-за мощнейшей засветки, которую создает родительская звезда. Поэтому из 5000 тысяч известных экзопланет астрономы смогли сфотографировать только 20. Основная масса планет была обнаружена транзитным методом - это когда планета проходила по диску звезды. Однако Джеймс Уэбб способен наблюдать Вселенную в длинном инфракрасном диапазоне, невидимом для глаза человека. Кроме того, инструменты телескопа оснащены специальными масками, которые блокируют сияние звезды и способны усилить контраст между планетой и родительским светилом.

- Таким образом можно вести наблюдения в режиме, когда планеты подсвечены максимально ярко а звезды тусклые, - объясняет Ааринн Картер астроном из Калифорнийского университета в Санта-Круз, лидер команды, наблюдавшей экзопланету HIP 65426 b. - В этом случае экзопланеты открываются непосредственно в поле зрения.

Экзопланета HIP 65426 b оказалась прекрасным тренажером для того, чтобы отработать технику “фотографирования” далеких миров. Фото: NASA/ESA/CSA

Планета, о которой идет речь, удобна для наблюдателей тем, что находится очень далеко от своей звезды - примерно в два раза дальше, чем Плутон от Солнца, поэтому появляется возможность отделить и блокировать свет местного светила. Благодаря этому ученым удалось получить гораздо больше информации об экзопланете, которая впервые была открыта в 2017 году наземным супер телескопом в Чили. Он разглядывал экзопланету в ближнем инфракрасном диапазоне - в этом режиме свет HIP 65426 b в 10 000 раз слабее светимости родительской звезды. Но Джеймс Уэбб использует длинный инфракрасный спектр, который открывает новые детали.

Астрономы выяснили:

- Масса HIP 65426 b в 7 раз больше, чем у Юпитера, а радиус - больше в 1,45 раз.

- Это очень молодая планета, ее возраст 14 миллионов лет. Для сравнения старушке-Земле 4,5 миллиарда лет. Наблюдая за HIP 65426 b можно понять, что происходило с Юпитером в его “детстве”.

Кроме того, в этом диапазоне наблюдений Джеймс Уэбб способен получать данные о химическом составе атмосфера экзопланет. HIP 65426 b для этой цели не очень подходил, поэтому ученые перенесли фокус внимания на экзопланету VHS 1256 b, она вращается вокруг красного карлика на расстоянии 40 световых лет от Земли. Учитывая, что планета весит примерно, как 20 Юпитеров, она сама больше похожа на коричневый карлик - переходный объект между планетой и звездой. Такие “недозвезды” способны некоторое время поддерживать реакцию термоядерного синтеза, но свкоре “гаснут” из-за недостаточной массы. С помощью Джеймса Уэбба астрономы разглядели в атмосфере VHS 1256 b признаки силикатных облаков из раскаленного песка. Это говорит о том, что на поверхности планеты стоит адская жара, при которой испаряются даже камни.

Упражнения астрономов демонстрируют, что космический супер телескоп сможет разглядеть далекие экзопланеты размером с Сатурн (диаметр газового гиганта в 9 раз больше земного). Пока все, что наблюдает Джеймс Уэбб совершенно непохоже на ласковое материнское лоно Земли. Что неудивительно - наши Юпитер и Сатурн выглядят также безжизненно, как и их далекие “зарубежные” аналоги. Вероятно, для того, чтобы найти планеты двойники Земли, нужно запускать в космос еще более тонкий инструмент.