התאום של יופיטר? טלסקופ ווב חושף מראה כפור רק במרחק של 12 שנות אור

אפסילון אינדי אב קר יותר מכל כוכב לכת מצולם אחר מעבר למערכת השמש שלנו.

אם לאסטרונומים חייזרים במערכת כוכבים קרובה היה טלסקופ כמו נאס"אשל טלסקופ החלל ג'יימס וובואז הם כיוונו אותו לכיוון מערכת השמש שלנו צדק עשויה להיראות מאוד כמו התמונה החדשה הזו של Webb של אקסופלנט אפסילון אינדי אב. זהו אחד מכוכבי הלכת הקרים ביותר שהתגלו ישירות, עם טמפרטורה משוערת של 35 מעלות פרנהייט (2 מעלות צֶלסִיוּס). Epsilon Indi Ab חם רק בסביבות 180 מעלות פרנהייט (100 מעלות צלזיוס) מענקי הגז במערכת השמש שלנו. עם כל כך הרבה כוכבי לכת ידועים שלא נראים כמו כוכבי הלכת במערכת השמש שלנו, אפסילון אינדי אב מספק הזדמנות נדירה לאסטרונומים לחקור את ההרכב האטמוספרי של אנלוגים אמיתיים של מערכת השמש.

תמונות טלסקופ החלל Webb Exoplanet קר במרחק 12 שנות אור

צוות בינלאומי של אסטרונומים שמשתמש בטלסקופ החלל ג'יימס ווב של נאס"א צילם ישירות כוכב הלכת החיצוני במרחק של כ-12 שנות אור מכדור הארץ. כוכב הלכת, אפסילון אינדי אב, הוא אחד מכוכבי הלכת החוץ הקרים ביותר שנצפו עד כה.

כוכב הלכת הוא פי כמה ממסת צדק ומקיף את הכוכב מסוג K Epsilon Indi A (Eps Ind A), שנמצא בסביבות גיל השמש שלנו, אך מעט קריר יותר. הצוות צפה ב-Epsilon Indi Ab באמצעות הקורונוגרפיה על Webb's מירי (מכשיר אינפרא אדום בינוני). רק כמה עשרות כוכבי לכת אקסו-כוכבים צולמו ישירות בעבר על ידי מצפה כוכבים בחלל ובקרקע.

"התצפיות הקודמות שלנו במערכת זו היו מדידות עקיפות יותר של הכוכב, מה שלמעשה אפשרו לנו לראות מבעוד מועד שסביר להניח שיש כוכב לכת ענק במערכת הזו שמושך את הכוכב", אמרה חברת הצוות קרוליין מורלי מאוניברסיטת טקסס באוסטין. "זו הסיבה שהצוות שלנו בחר במערכת הזו כדי לצפות תחילה עם Webb."

"התגלית הזו מרגשת כי כוכב הלכת די דומה לצדק – הוא קצת יותר חם ומסיבי יותר, אבל דומה יותר לצדק מכל כוכב לכת אחר שצולם עד כה", הוסיפה המחברת הראשית אליזבת מת'יוס מהמקס מכון פלאנק לאסטרונומיה בגרמניה.

אנלוגי מערכת השמש

כוכבי לכת שצולמו בעבר נוטים להיות כוכבי הלכת החיצוניים הצעירים והחמים ביותר שעדיין מקרינים חלק ניכר מהאנרגיה מהרגע שבו נוצרו לראשונה. כאשר כוכבי לכת מתקררים ומתכווצים במהלך חייהם, הם הופכים חלשים משמעותית ולכן קשה יותר לצלם אותם.

"כוכבי לכת קרים מאוד חלשים, ורוב הפליטה שלהם היא באינפרא אדום האמצעי", הסביר מתיוס. "Webb מתאים באופן אידיאלי לביצוע הדמיית אינפרא אדום בינוני, שקשה מאוד לבצע מהקרקע. היינו צריכים גם רזולוציה מרחבית טובה כדי להפריד בין כוכב הלכת לכוכב בתמונות שלנו, ומראת Webb הגדולה עוזרת מאוד בהיבט זה."

אפסילון אינדי אב הוא אחד מכוכבי הלכת החוץ הקרים ביותר שהתגלו ישירות, עם טמפרטורה משוערת של 35 מעלות פרנהייט (2 מעלות צלזיוס) – קר יותר מכל כוכב לכת מצולם אחר מעבר למערכת השמש שלנו, וקר יותר מכל ננס חום צף חופשי אחד. . כוכב הלכת חם רק בסביבות 180 מעלות פרנהייט (100 מעלות צלזיוס) מענקי הגז במערכת השמש שלנו. זה מספק הזדמנות נדירה לאסטרונומים לחקור את ההרכב האטמוספרי של אנלוגים אמיתיים של מערכת השמש.

"אסטרונומים מדמיינים כוכבי לכת במערכת זו במשך עשרות שנים; כוכבי לכת בדיוניים המקיפים את אפסילון אינדי היו האתרים של פרקי מסע בין כוכבים, רומנים ומשחקי וידאו כמו Halo", הוסיף מורלי. "זה מרגש לראות שם כוכב לכת בעצמנו ולהתחיל למדוד את תכונותיו."

לא ממש כפי שצפוי

אפסילון אינדי אב הוא הכוכב האקסו-כוכב השני-עשר הקרוב ביותר לכדור הארץ הידוע עד כה וכוכב הלכת הקרוב ביותר מסיבי יותר מצדק. צוות המדע בחר ללמוד Eps Ind A מכיוון שהמערכת הראתה רמזים לגוף פלנטרי אפשרי באמצעות טכניקה הנקראת מהירות רדיאלית, המודדת את התנודות הלוך ושוב של הכוכב המארח לאורך קו הראייה שלנו.

"בעוד שציפינו לצלם כוכב לכת במערכת זו, מכיוון שהיו אינדיקציות למהירות רדיאלית לנוכחותו, הפלנטה שמצאנו היא לא מה שחזינו", שיתף מתיוס. "הוא מסיבי בערך פי שניים, קצת יותר רחוק מהכוכב שלו, ויש לו מסלול שונה ממה שציפינו. הסיבה לאי התאמה זו נותרה שאלה פתוחה. נראה שגם האטמוספרה של כוכב הלכת שונה מעט מהתחזיות המודל. עד כה יש לנו רק מעט מדידות פוטומטריות של האטמוספירה, כלומר קשה להסיק מסקנות, אבל כוכב הלכת חלש מהצפוי באורכי גל קצרים יותר".

הצוות מאמין שמשמעות הדבר היא שיש מתאן, פחמן חד חמצני ופחמן דו חמצני משמעותיים באטמוספירה של כוכב הלכת שסופגים את אורכי הגל הקצרים יותר של האור. זה עשוי לרמוז גם על אווירה מעוננת מאוד.

ההדמיה הישירה של כוכבי לכת אקסו-כוכבים חשובה במיוחד לאפיון. מדענים יכולים לאסוף ישירות אור מכוכב הלכת הנצפה ולהשוות את הבהירות שלו באורכי גל שונים. עד כה, צוות המדע זיהה את אפסילון אינדי אב רק בכמה אורכי גל, אבל הם מקווים לבקר מחדש בכוכב הלכת עם ווב כדי לבצע תצפיות פוטומטריות וספקטרוסקופיות בעתיד. הם גם מקווים לזהות כוכבי לכת דומים אחרים עם ווב כדי למצוא מגמות אפשריות לגבי האטמוספרות שלהם ואיך העצמים האלה נוצרים.

ננסי גרייס הקרובה של נאס"א טלסקופ החלל הרומי ישתמש בקורונגרף כדי להדגים טכנולוגיית הדמיה ישירה על ידי צילום עולמות דמויי צדק המקיפים כוכבים דמויי שמש – דבר שמעולם לא נעשה בעבר. תוצאות אלו יסללו את הדרך למשימות עתידיות לחקר עולמות שהם אפילו יותר דמויי כדור הארץ.

תוצאות אלה נלקחו עם תוכנית מחזור 1 General Observer של Webb 2243 ופורסמו בכתב העת טֶבַע.

למידע נוסף על תגלית זו, עיין בפריצת הסופר-צדק של JWST: הכוכב החיצוני העתיק והקר ביותר שצולם אי פעם.

טלסקופ החלל ג'יימס ווב (JWST), ששוגר ב-25 בדצמבר 2021, מייצג קפיצת מדרגה מונומנטלית ביכולות האסטרונומיות. בתור היורש של ה טלסקופ החלל האבל, JWST נועד לצפות ביקום בעיקר בספקטרום האינפרא אדום, ומאפשר לו להציץ דרך אבק קוסמי ולהביט ברגעים המוקדמים ביותר של היקום. המראה הראשית הגדולה והמפולחת שלו, המשתרעת על פני 6.5 מטרים, והחבילה המתקדמת של מכשירים מדעיים מאפשרים לטלסקופ ללכוד תמונות מפורטות במיוחד של גלקסיות רחוקות, ערפיליות יוצרות כוכבים וכוכבי לכת, ומספקות תובנות חסרות תקדים לגבי מקורם של כוכבים, מערכות פלנטריות, ו היקום עצמו. ה-JWST הוא מאמץ שיתופי הכולל את נאס"א, ה סוכנות החלל האירופית (ESA), וסוכנות החלל הקנדית (CSA), וצפויה לשנות מהיסוד את ההבנה שלנו על הקוסמוס.