JWST發(fā)現(xiàn)超級木星：第一顆直接成像的系外行星

利用JWST，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一顆新的系外行星;他們給一顆氣態(tài)巨行星取名為Eps Ind Ab。

更令人興奮的是，系外行星已被直接成像為一個離散且獨立的實體，獨立于對其恒星的觀測。它也是第一顆被成像的系外行星JWST公司沒有先在地面上使用望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行成像。

這個新發(fā)現(xiàn)的世界比JWST迄今為止研究的任何氣態(tài)巨行星都要冷得多。一個超級-木星圍繞其恒星運行，其間隔與海王星與太陽的距離相當(dāng)。

這使得這一發(fā)現(xiàn)成為系外行星中的稀有寶藏，并可能成為系外行星科學(xué)新階段的開始。

“當(dāng)我們意識到我們已經(jīng)對這個新星球進(jìn)行了成像時，我們很興奮，”天文學(xué)家伊麗莎白·馬修斯（Elisabeth Matthews）說德國馬克斯·普朗克天文學(xué)研究所。

“令我們驚訝的是，我們的MIRI圖像中出現(xiàn)的亮點與我們預(yù)期的行星位置不匹配。以前的研究已經(jīng)正確地確定了這個系統(tǒng)中的一顆行星，但低估了這顆超級木星氣態(tài)巨行星的質(zhì)量和軌道分離。

迄今為止，世界各地的天文學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)并證實了近5,700顆系外行星，或太陽系外的行星，但對其的探測通常是我們所說的間接。

這意味著我們實際上并沒有看到系外行星。我們看到了它對主星的影響。一顆系外行星從我們和恒星之間經(jīng)過，使恒星的光線稍微暗淡一點，而系外行星的引力則拉扯著恒星，使其看起來搖晃，只有很小一點點。

我們之所以不經(jīng)?？吹较低庑行潜旧?，是因為它們非常小，非常遙遠(yuǎn)，而且它們可能反射或發(fā)出的任何光都非常暗淡。

間接檢測方法還偏愛較大的系外行星以及非常靠近其主星的系外行星，因為系外行星更有可能從恒星前面經(jīng)過，而且頻率更高，這意味著觀測到它的幾率要高得多。

但是，軌道距離更遠(yuǎn)的系外行星更有可能被直接探測到，因為更遠(yuǎn)的距離意味著它們的光被恒星的光淹沒的機(jī)會較小。這仍然很難做到——迄今為止，只有大約 25 顆系外行星被直接成像——但這種方法可以幫助我們更多地了解外星行星系統(tǒng)的遙遠(yuǎn)范圍，而這些外星行星系統(tǒng)很難通過其他方式進(jìn)行研究。

Eps Ind Ab的母星Epsilon Indi A是一顆橙矮星，位于距離地球僅12光年的三星系統(tǒng)中。在長期的觀察中，天文學(xué)家注意到Epsilon Indi A的行為有點奇怪。它似乎在移動，仿佛被引力拉扯著，不是被其系統(tǒng)中的另外兩顆恒星中的一顆拉動，而是被一個巨大的世界圍繞著這顆恒星本身運行。

已經(jīng)推斷出這顆暫定的系外行星的性質(zhì)，但沒有更多數(shù)據(jù)，它的身份仍然難以捉摸。

這是JWST的提示。紅外望遠(yuǎn)鏡可以像以前出現(xiàn)的其他太空望遠(yuǎn)鏡一樣探測到昏暗的光線，并且包括一個日冕儀為了阻擋恒星本身的光線，所以馬修斯和她的同事們預(yù)訂了時間去看看Epsilon Indi A周圍的空間。

他們確實發(fā)現(xiàn)了一些東西，在恒星的軌道空間中發(fā)現(xiàn)了一個亮點。但是，令人驚訝的是，這并不是他們認(rèn)為會在那里的地方。

“我們在數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)了一個信號，與預(yù)期的系外行星不匹配，”馬修斯說.“但這顆行星看起來仍然是一顆巨大的行星。

根據(jù)他們的觀察和檔案數(shù)據(jù)，研究人員能夠確定這個點確實是一顆系外行星，而不是更遠(yuǎn)位置的其他物體。它似乎是一個非常冷的氣態(tài)巨行星，圍繞Epsilon Indi A的軌道約為200年，距離約為28個天文單位。海王星與太陽的距離約為30個天文單位。

先前的估計曾預(yù)測過一個質(zhì)量大約是木星三倍的世界，距離為8.8個天文單位。我們預(yù)期的發(fā)現(xiàn)和我們發(fā)現(xiàn)的之間的巨大差異，凸顯了直接成像對研究外星世界的價值。

我們還沒有完全完成 Eps Ind Ab。研究人員希望他們能夠進(jìn)行更多的觀測，從而深入了解其大氣成分，并完善其軌道。

“從長遠(yuǎn)來看，我們還希望觀察附近的其他行星系統(tǒng)，以尋找可能逃脫探測的冷氣巨行星。馬修斯說.

“這樣的調(diào)查將成為更好地了解氣態(tài)行星如何形成和演化的基礎(chǔ)。

該研究已發(fā)表在自然界.

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