Der Planet Epsilon Indy Ab ist kälter als jeder andere abgebildete Planet außerhalb unseres Sonnensystems.

Wenn außerirdische Astronomen in einem nahegelegenen Sternensystem ein Teleskop hätten, z.B NASA'S James Webb-WeltraumteleskopSie richteten es also auf unser Sonnensystem der Jupiter Es könnte diesem neuen Foto von Webb sehr ähnlich sehen Extrasolarer Planet Epsilon Indy Up. Mit einer geschätzten Temperatur von etwa 35 Grad ist er einer der kältesten direkt nachgewiesenen Exoplaneten. F (2 Grad CelsiusDie Temperatur des Planeten Epsilon Indy Ab ist etwa 100 Grad Celsius höher als die Temperatur der Gasriesenplaneten in unserem Sonnensystem. Angesichts der vielen bekannten nichtplanetenähnlichen Exoplaneten in unserem Sonnensystem bietet Epsilon Indy Ab den Astronomen eine seltene Gelegenheit, die atmosphärische Zusammensetzung realer Isotope im Sonnensystem zu untersuchen.

Dieses Bild des Gasriesen-Exoplaneten Epsilon Indi Ab wurde mit dem Mittelinfrarotinstrument (MIRI) des James Webb-Weltraumteleskops der NASA aufgenommen. Das Sternsymbol zeigt die Position des Wirtssterns Epsilon Indi A an, dessen Licht durch das Mittelinfrarotinstrument blockiert wurde, was zu dem dunklen Kreis führt, der durch die weiße gestrichelte Linie umrissen ist. Epsilon Indi Ab ist einer der kältesten Exoplaneten, die jemals direkt abgebildet wurden. Die blaue Farbe des Lichts ist auf 10,6 Mikrometer eingestellt, während die orange Farbe des Lichts auf 15,5 Mikrometer eingestellt ist. Das Mittelinfrarotinstrument konnte den Planeten nicht identifizieren, da es sich um eine Punktquelle handelt. Urheberrecht: NASA, ESA, Canadian Space Agency, Space Astronomy Institute, Elizabeth Matthews (MPIA)

Bilder des Webb-Weltraumteleskops eines kalten Exoplaneten in 12 Lichtjahren Entfernung

Ein internationales Astronomenteam konnte mit dem James Webb-Weltraumteleskop der NASA ein direktes Bild eines Exoplaneten aufnehmen, der etwa 12 Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Der Planet Epsilon Indi Ab ist einer der kältesten bisher beobachteten Exoplaneten.

Der Planet hat ein Vielfaches der Masse von Jupiter und umkreist den K-Stern Epsilon Indi A (Eps Ind A), der etwa so alt wie unsere Sonne, aber etwas kühler ist. Das Team beobachtete Epsilon Indi Ab mithilfe des Koronographen des Webb-Teleskops. Fröhlich (Mittelinfrarot-Instrument). Bisher wurden nur wenige Dutzend Exoplaneten direkt von weltraum- und bodengestützten Observatorien abgebildet.

„Unsere früheren Beobachtungen dieses Systems waren indirekte Messungen des Sterns, die es uns tatsächlich ermöglichten, im Voraus zu erkennen, dass es in diesem System wahrscheinlich einen Riesenplaneten gab, der den Stern anzog“, sagte Teammitglied Carolyn Morley von der University of Texas in Austin „Deshalb hat sich unser Team für dieses System entschieden, um es zunächst über das Internet zu überwachen.“

Elizabeth Matthews, Hauptautorin der Studie vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Deutschland, fügte hinzu: „Diese Entdeckung ist aufregend, weil der Planet Jupiter sehr ähnlich ist – etwas wärmer und massereicher, aber Jupiter ähnlicher als jeder andere Planet.“ bisher abgebildet.“

Seit seinem Start im Jahr 2021 erforscht das James Webb-Weltraumteleskop mit seinen fortschrittlichen Infrarotfähigkeiten und seinem großen Spiegel die frühesten Momente des Universums. Es bietet detaillierte Einblicke in Galaxien, Sterne und Exoplaneten und erweitert unser kosmisches Verständnis erheblich. Urheberrecht: NASA

Das Gegenstück zum Sonnensystem

Zuvor abgebildete Exoplaneten sind in der Regel die jüngsten und heißesten Exoplaneten und strahlen immer noch einen Großteil der Energie aus, die sie bei ihrer Entstehung hatten. Wenn Planeten im Laufe ihres Lebens abkühlen und sich zusammenziehen, werden sie viel dunkler und daher schwieriger abzubilden.

„Kalte Planeten sind sehr lichtschwach und die meisten ihrer Emissionen liegen im mittleren Infrarotbereich“, erklärte Matthews. „Webb eignet sich ideal für Aufnahmen im mittleren Infrarotbereich, was von der Erde aus sehr schwierig ist. Wir brauchten auch eine gute räumliche Sicht.“ Auflösung, um den Planeten vom Stern zu trennen.“ „Auf unseren Fotos ist der große Web Mirror in dieser Hinsicht sehr nützlich.“

Epsilon Indi AB ist einer der kältesten Exoplaneten, die jemals direkt entdeckt wurden, mit einer geschätzten Temperatur von etwa 35 Grad Fahrenheit (2 Grad Celsius) – kälter als jeder andere abgebildete Planet außerhalb unseres Sonnensystems und kälter als alle außer einem schwebenden Braunen Zwerg. Der Planet ist nur etwa 100 Grad Celsius wärmer als die Gasriesenplaneten in unserem Sonnensystem. Dies bietet Astronomen eine seltene Gelegenheit, die atmosphärische Zusammensetzung realer Isotope des Sonnensystems zu untersuchen.

„Astronomen haben sich seit Jahrzehnten Planeten in diesem System vorgestellt; die fiktiven Planeten, die Epsilon Indy umkreisen, waren Schauplätze für Star Trek-Episoden, Romane und Videospiele wie Halo. Es ist aufregend, einen Planeten dort selbst zu sehen und zu beginnen, seine Eigenschaften zu messen.“ „, fügte Morley hinzu.

Nicht ganz so, wie wir es erwartet hatten

Epsilon Indi Ab ist der zwölftnächste Exoplanet, der der Erde bisher bekannt ist, und der nächste Planet, der größer als Jupiter ist. Das Wissenschaftsteam entschied sich für die Untersuchung von Epsilon Ind A, weil das System mithilfe einer Technik namens Radialgeschwindigkeit Hinweise auf einen möglichen Planetenkörper zeigte, bei der die Schwingungen des Muttersterns entlang unserer Sichtlinie hin und her gemessen werden.

„Obwohl wir erwartet hatten, einen Planeten in diesem System abzubilden, angesichts der Hinweise auf seine Anwesenheit in Bezug auf die Radialgeschwindigkeit, ist der Planet, den wir gefunden haben, nicht das, was wir erwartet hatten“, teilte uns Matthews mit. „Er ist fast doppelt so massereich, etwas weiter von seinem Stern entfernt und hat eine andere Umlaufbahn als wir erwartet haben. Der Grund für diese Diskrepanz ist noch offen. Auch die Atmosphäre des Planeten scheint etwas anders zu sein als im Modell vorhergesagt. Bisher liegen uns nur wenige photometrische Messungen der Atmosphäre vor. „Das macht es schwierig, Rückschlüsse zu ziehen, aber der Planet ist bei kürzeren Wellenlängen schwächer als erwartet.“

Das Team glaubt, dass dies bedeuten könnte, dass sich in der Atmosphäre des Planeten große Mengen an Methan, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid befinden, die kürzere Wellenlängen des Lichts absorbieren. Dies kann auch auf eine sehr bewölkte Atmosphäre hinweisen.

Die direkte Abbildung von Exoplaneten ist besonders wertvoll für die Bestimmung ihrer Eigenschaften. Wissenschaftler können Licht direkt vom beobachteten Planeten sammeln und seine Helligkeit bei verschiedenen Wellenlängen vergleichen. Bisher konnte das Wissenschaftsteam Epsilon Indi AB nur bei wenigen Wellenlängen nachweisen, sie hoffen jedoch, den Planeten in Zukunft mithilfe von Webb für optische und spektroskopische Beobachtungen erneut zu besuchen. Sie hoffen auch, andere ähnliche Planeten zu entdecken, indem sie WEB nutzen, um mögliche Trends über ihre Atmosphären und die Entstehung dieser Objekte zu finden.

Nancy Grace kommt von der NASA Römisches Weltraumteleskop Wissenschaftler werden den Coronagraph-Imager verwenden, um die direkte Bildgebungstechnik zu demonstrieren, indem sie jupiterähnliche Welten abbilden, die sonnenähnliche Sterne umkreisen – etwas, das noch nie zuvor gemacht wurde. Diese Erkenntnisse werden den Weg für zukünftige Missionen zur Erforschung erdähnlicherer Welten ebnen.

Diese Ergebnisse wurden mit der Cycle 1 General Observer 2243-Software von Webb erfasst und in der Zeitschrift veröffentlicht Natur.

Weitere Informationen zu dieser Entdeckung finden Sie unter Entdeckung des Riesenjupiters: Der älteste und kälteste Exoplanet, der jemals vom James Webb-Teleskop fotografiert wurde.

Referenz: „Ein supermoderater Jupiter, abgebildet mit dem James Webb Telescope im mittleren Infrarot“ von E. C. Matthews, A. L. Carter, P. Pathak, C. V. Morley, M. W. Phillips, S. Krishanth, P. M., F. Feng, M. J. Ponce, L. A. Bogarde, J. A. Burt, I. J. M. Crosfield, E. S. Douglas, T. Henning, J. Homme, C. L. Coe, M. Casper, A. M. Lagrange, D. Petit de la Roche, F. Philippot, 24. Juli 2024, Natur.
doi: 10.1038/s41586-024-07837-8

Das am 25. Dezember 2021 gestartete James Webb Space Telescope (JWST) stellt einen großen Fortschritt in den astronomischen Fähigkeiten dar. Als Nachfolger von Hubble-WeltraumteleskopDas James-Webb-Teleskop wurde entwickelt, um das Universum hauptsächlich im Infrarotspektrum zu beobachten und es so zu ermöglichen, durch kosmischen Staub zu blicken und in die ersten Momente des Universums zu blicken. Sein großer, segmentierter Primärspiegel mit einer Spannweite von 6,5 Metern und die fortschrittliche wissenschaftliche Instrumentenausstattung ermöglichen es dem Teleskop, außerordentlich detaillierte Bilder entfernter Galaxien, Sternentstehungsnebel und Exoplaneten aufzunehmen und so beispiellose Einblicke in die Entstehung von Sternen, Planetensystemen und das Universum selbst zu ermöglichen . Das James Webb Telescope ist ein Gemeinschaftsprojekt der NASA, der NASA und der University of Cambridge. Europäische Weltraumorganisation (ESA) und die Canadian Space Agency (CSA) werden voraussichtlich unser Verständnis des Universums radikal verändern.