JWST раскрывает тайны холодной гигантской экзопланеты
В 2020 году астрономы обнаружили газовый гигант WD 1856+534 b, вращающийся вокруг белого карлика на расстоянии 81 светового года от Земли. Эта экзопланета, масса которой примерно в шесть раз превышает массу Юпитера, стала первой известной транзитной планетой, найденной у белого карлика. Недавние наблюдения с помощью инструмента MIRI (Mid-Infrared Instrument) на борту космического телескопа Джеймс Уэбб (JWST) подтвердили, что WD 1856+534 b является самой холодной из известных экзопланет с температурой атмосферы около 186 К (−87°C).
Исследование проводилось международной группой астрономов под руководством Мэри Энн Лимбах из Мичиганского университета. В команду вошли специалисты из Массачусетского технологического института, Университета Джонса Хопкинса, Техасского университета в Остине и других научных учреждений. Наблюдения проводились в рамках программы JWST Cycle 3 General Observation (GO), направленной на прямую характеристику экзопланет с использованием метода прямой визуализации. Этот метод позволяет анализировать свет, отраженный от атмосферы планеты, и выявлять химические сигнатуры, включая потенциальные биомаркеры, такие как кислород, метан или вода.
Одной из ключевых задач JWST является изучение экзопланет, особенно тех, которые трудно обнаружить из-за их близости к ярким звездам. Прямая визуализация обычно применяется к массивным планетам с широкими орбитами или очень горячим атмосферам. Однако белые карлики, будучи тусклыми, позволяют обнаруживать и более холодные планеты, что делает их уникальными объектами для изучения.
Исследование WD 1856+534 b показало, что планеты могут переживать поздние стадии звездной эволюции и мигрировать на близкие орбиты. Это открытие дает важные сведения о динамике планетных систем после превращения звезды в белый карлик. Кроме того, изучение таких систем может помочь понять, возможны ли условия для жизни вокруг звездных остатков.
Команда астрономов использовала метод избытка инфракрасного излучения (IR) для подтверждения существования планеты и уточнения ее массы, которая оказалась не более шести масс Юпитера (ранее оценивалась в 13,8 масс). Это первое прямое доказательство того, что планеты могут выживать вблизи белых карликов.
Дальнейшие наблюдения WD 1856+534 b запланированы на текущий год. Они помогут определить, была ли планета перемещена на свою текущую орбиту гравитационными возмущениями, а также выявить возможные дополнительные планеты в системе. Кроме того, ожидаются данные от спектрометра NIRSpec, которые позволят провести более детальный анализ атмосферы экзопланеты.
Это исследование открывает новые перспективы в изучении экзопланет, особенно в контексте их взаимодействия с эволюционирующими звездами. Возможности JWST позволяют астрономам приблизиться к ответу на вопрос о существовании жизни за пределами Солнечной системы и лучше понять судьбу планетных систем после гибели их звезд.