詹姆斯韦伯太空望远镜JWST拍摄了有史以来第一次对遥远世界的直接图像

9月7日 12:54 引自:blogs.nasa.gov

天文学家首次使用美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜直接拍摄太阳系外的一颗行星。系外行星是一颗气体巨星,这意味着它没有岩石表面,无法居住。

通过四个不同的滤光器看到的图像显示了韦伯强大的红外凝视如何轻松捕捉太阳系以外的世界,为未来的观测指明了道路,这些观测将比以往任何时候都更能揭示更多关于系外行星的信息。


这张图片显示了詹姆斯·韦伯太空望远镜不同红外线波段的系外行星HIP 65426 b:紫色表示NIRCam仪器的视图为3.00微米,蓝色表示NIRCam仪器的视图为4.44微米,黄色表示MIRI仪器的视图为11.4微米,红色表示MIRI仪器的视图为15.5微米。由于不同的韦伯仪器捕捉光线的方式,这些图像看起来不同。每台仪器内都有一套遮罩,称为日冕仪,阻挡了宿主恒星的光,以便可以看到行星。每张图像中的小白星标志着宿主星HIP 65426的位置,该恒星已使用日冕仪和图像处理减去。NIRCam图像中的条形是望远镜光学的工件,而不是场景中的物体。来源:NASA/ESA/CSA、A Carter(UCSC)、ERS 1386团队和A。异教徒(STScI)。


英国埃克塞特大学物理学和天文学副教授Sasha Hinkley说:“这不仅对Webb来说,而且对整个天文学来说都是一个变革性的时刻。”他通过大量的国际合作领导了这些观测。韦伯号是美国宇航局与其合作伙伴欧空局(欧洲航天局)和加拿大航天局(CSA)合作领导的国际任务。

韦伯图像中的系外行星称为HIP 65426 b,质量约为木星的6到12倍,这些观测可能有助于进一步缩小范围。它随着行星的流逝而年轻——与我们有45亿年历史的地球相比,它大约有1500万到2000万年的历史。

天文学家于2017年使用欧洲南方天文台智利甚大望远镜上的SPHERE仪器发现了这颗行星,并使用短红外波长拍摄了它的图像。韦伯的红外波长更长的视图揭示了地面望远镜无法检测到的新细节,因为地球大气层的内在红外辉光。

研究人员一直在分析这些观察结果的数据,并正在准备一篇论文,他们将提交给期刊进行同行评审。但韦伯第一次捕获一颗系外行星已经暗示了未来研究遥远世界的可能性。

由于HIP 65426 b离宿主恒星的距离大约是地球距离太阳的100倍,它离恒星的距离足够远,因此韦伯可以很容易地将行星与图像中的恒星分开。

韦伯的近红外相机(NIRCam)和中红外仪器(MIRI)都配备了日冕仪,这些日冕仪是一组屏蔽星光的微小面具,使韦伯能够直接拍摄像这样的某些系外行星的图像。美国宇航局的南希·格雷斯·罗马太空望远镜定于本世纪晚些时候发射,将展示更先进的日冕仪。

Hinkley说:“韦伯日冕仪在抑制宿主恒星的光线方面效果确实令人印象深刻。”

直接拍摄系外行星的图像具有挑战性,因为恒星比行星明亮得多。HIP 65426 b行星在近红外线中比宿主恒星暗淡10,000多倍,在中红外线中比宿主恒星暗几千倍。

在每张滤镜图像中,这颗行星看起来都略有不同形状的光斑点。这是因为韦伯光学系统的特殊性,以及它如何通过不同的光学设备转换光。

加州大学圣克鲁斯分校博士后研究员Aarynn Carter说:“获得这张图像感觉就像挖掘太空宝藏。”“起初,我只能看到来自恒星的光,但通过仔细的图像处理,我能够去除那盏灯并揭开这颗行星。”

虽然这不是从太空拍摄的系外行星的第一张直接图像——哈勃太空望远镜之前捕获过直接系外行星图像——但HIP 65426 b为韦伯的系外行星探索指明了前进的道路。

卡特说:“我认为最令人兴奋的是,我们才刚刚开始。”“未来还有更多外行星的图像,这些图像将塑造我们对它们的物理学、化学和形成的总体理解。我们甚至可能发现以前未知的行星。”

- Elizabeth Landau,美国宇航局总部 


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