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鏡進行成像。

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。

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新階段的開始。

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

“令我們驚訝的是，我們的MIRI圖像中出現(xiàn)的亮點與我們預期的行星位置不匹配。以前的研究已經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)巨行星的質量和軌道分離。

迄今為止，世界各地的天文學家已經發(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?？吹较低庑行潜旧?，是因為它們非常小，非常遙遠，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?？拷渲餍堑南低庑行?，因為系外行星更有可能從恒星前面經過，而且頻率更高，這意味著觀測到它的幾率要高得多。

但是，軌道距離更遠的系外行星更有可能被直接探測到，因為更遠的距離意味著它們的光被恒星的光淹沒的機會較小。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)的遙遠范圍，而這些外星行星系統(tǒng)很難通過其他方式進行研究。

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。

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

這是JWST的提示。紅外望遠鏡可以像以前出現(xiàn)的其他太空望遠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，這并不是他們認為會在那里的地方。

“我們在數(shù)據中發(fā)現(xiàn)了一個信號，與預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。

根據他們的觀察和檔案數(shù)據，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。

先前的估計曾預測過一個質量大約是木星三倍的世界，距離為8.8個天文單位。我們預期的發(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.

“這樣的調查將成為更好地了解氣態(tài)行星如何形成和演化的基礎。

該研究已發(fā)表在自然界.

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