«Джеймс Уэбб» нашел самую холодную планету
В 2020 году астрономы обнаружили WD 1856+534 b — газовый гигант на расстоянии 81 световой год от Земли. Это небесное тело примерно в шесть раз тяжелее Юпитера (что делает его «супер-Юпитером») стало первой транзитной планетой на орбите вокруг белого карлика.
И самой холодной из всех известных экзопланет, что подтвердили измерения с помощью инструмента MIRI (Mid-Infrared Instrument) на борту космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST). Их результаты подготовлены к публикации в The Astrophysical Journal Letters.
Они были частью программы JWST Cycle 3 General Observation, цель которой — изучение экзопланет методом прямой визуализации. Этот метод заключается в наблюдении света, отраженного от поверхности или атмосферы экзопланеты, и его анализе с помощью спектрометров для поиска химических следов.
Такие изыскания позволяют астрономам определить наличие потенциальных биосигнатур (кислорода, азота, метана, воды и т. д.) и, возможно, найти первые убедительные доказательства жизни за пределами Солнечной системы. Спектры излучения этих планет также могут раскрыть детали их состава и истории миграции.
Вместе с тем свет родительской звезды чрезвычайно затрудняет эти наблюдения. Поэтому в основном они ограничиваются газовыми гигантами на высоких орбитах или планетами с очень горячей атмосферой. А ни одной каменистой экзопланеты холоднее 275 K (1,85 °C) и сравнительно близко к своей звезде — то есть подобной Земле — так и не нашли. Белые карлики предоставляют такую возможность.
«Низкая светимость белых карликов значительно снижает проблемы контрастности, которые обычно затрудняют прямое обнаружение планет вокруг звезд главной последовательности. Будучи эволюционными остатками звезд, подобных Солнцу, белые карлики дают представление о судьбе планетных систем после смерти звезды. Понимание, как планеты взаимодействуют и переживают эволюцию после главной последовательности, дает важную информацию об орбитальной стабильности, динамической миграции и возможном поглощении планет», — объясняется в статье.
Кроме того, изучение планетных систем белых карликов может пролить свет на то, способны ли планеты пережить эту позднюю стадию звездной эволюции, и дать представление о том, могут ли обитаемые условия сохраняться вокруг звездных остатков. Астрономы и астробиологи надеются исследовать эти загадки с помощью возможностей JWST.
Используя метод избытка инфракрасного излучения с данными инструмента MIRI на JWST, ученые получили подтверждение существования WD 1856+534 b, а также ее параметры:
- масса не превышает шести юпитерианских, тогда как предыдущие наблюдения давали оценку в 13,8 масс Юпитера;
- средняя температура 186 K (−87 °C), что делает WD 1856+534 b самой холодной из когда-либо обнаруженных экзопланет.
Эти результаты впервые прямо подтверждают, что планеты могут выживать и мигрировать на близкие орбиты вблизи обитаемых зон белых карликов.
Авторы исследования с нетерпением ждут дальнейших наблюдений за WD 1856 b с помощью JWST, запланированных на 2025 год. Они рассчитывают найти в этой системе другие планеты, чтобы понять, была ли WD 1856 b вытеснена на свою текущую орбиту. Кроме того, вскоре будут опубликованы результаты предыдущих наблюдений, проведенных спектрометром ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec) «Уэбба» в рамках программы Cycle 1 — они дадут первоначальную характеристику атмосферы планеты.
