James Webb Space Telescope (JWST)는 먼 별을 공전하는 행성의 첫 번째 직접 이미지를 촬영했습니다. HIP 65426 B로 알려진 행성은 목성보다 몇 배나 더 거대한 가스 거인이며, 해왕성과 우리의 태양 사이의 분리보다 약 3 배 더 큰 거리에서 별을 돌고 있습니다. 고관절 65426 B는 약 1,500 만 년에 불과합니다 (천문학적 용어로 신생아)는 지구에서 약 350 광년입니다.
이 새로운 행성 사진에서 세부적인 수준에 깊은 인상을받지 못할 수도 있지만 이미지를 찍은 연구원들은 분명히 그랬습니다. 결과가 돌아 왔을 때, 영국 엑서 터 대학의 천체 물리학 교수 인 Sasha Hinkley는이 연구를 이끌었습니다. "5 년 전에 제안을 썼을 때의 모델 이미지처럼 보였습니다."
HIP 65426 B의 이미지는 JWST가 망원경의 4 가지 중앙 연구 분야 중 하나 인 외계 행성 연구에 대한 기대치를 능가하고 있음을 보여줍니다. 이것은 JWST의 다른 외계 행성을 관찰하려는 JWST의 예정된 시도가 연구자들이 기대했던 것보다 훨씬 더 성공할 것이며, 천문학 자들은 향후 연구주기에서 JWST의 통치위원회에 제안서를 제출할 때 더 야심적 일 수 있음을 의미합니다.
.JWST는 외계 행성의 직접 사진을 찍은 최초의 망원경은 아니지만 이미 최고임이 입증되었습니다. Hinkley는이 분야가 진화하는 것을 보았습니다. 그는 거의 20 년 동안 Exoplanet 이미징 작업을 해왔습니다. “저는이 연구의 기술적 인 도전에 정말 흥미를 느꼈습니다.이 믿을 수 없을 정도로 밝은 호스트 스타를 막아야합니다.
이러한 업적은 거의 불가능하게 들립니다. 필드를 가로 질러 좌석에서 밝은 경기장 빛 아래에서 희미하게 빛나는 반딧불이 펄럭이는 것과 같은 거의 불가능합니다. 그러나 올바른 기술로 외계 행성이 드러날 수 있습니다.
산타 크루즈 (Santa Cruz) 산타 크루즈 (Santa Cruz) 캘리포니아 대학교 (University of California)의 박사후 연구원 인 아론 카터 (Aarynn Carter)는“우리는 대상 스타와 비슷한 속성을 가진 스타를 가서 관찰 할 수있다”고 말했다. 이 외계 행성 이미징에 대한 분석. "그러면 우리는 기본적으로 스타 라이트가 어떻게 생겼는지 템플릿을 구축하고 지구를 뒤로 남겨두기 위해 그것을 빼낼 수 있습니다."
.그것은 단순하게 간단하게 들리지만,이 방법이 성공하려면 많은 것들이 올바르게 진행되어야합니다. 그리고이 경우, 그들은 Carter와 Hinkley가 계획 한 것보다 더 많이 올바르게갔습니다.
JWST의 이미징 감도는 예상보다 훨씬 더 큰 것으로 판명되었습니다. 고급 코로 그라프는 호스트 스타의 빛의 대부분을 차단하는 데 성공했습니다. 그리고 아마도이 특정 연구에서 가장 중요한 것은 아마도 관찰 할 때 엄청나게 안정적이었습니다. 안정성은 두 번째 별에서 깨끗한 스타 라이트 템플릿을 얻으려면 첫 번째로부터 빼기 위해 중요합니다.
Hinkley는“우리가 본 것은 James Webb가 엄청나게 안정적이어서 [Starlight] 패턴이 별에서 스타로 안정적이라는 것입니다. "그리고 이것은 실제로 전 세계 전체에서 지난 20 년 동안 말 그대로 수천 명의 과학자와 기술자 및 엔지니어가 수행 한 놀라운 작업 때문입니다."
.NASA의 Exoplanet Science Institute 이사 인 Charles Beichman은 Hinkley와 Carter가 이미징에 사용한 JWST 연구 도구를 개발하는 데 도움을주었습니다. "무언가를 시작하면 일련의 요구 사항으로 구축합니다. 그리고 우리가‘욕구’라고 부르는 세트가 있습니다.”
최신 Exoplanet 이미지 덕분에 JWST의 악기가 모든 사람의 욕구를 충족시키고 있음이 분명합니다. “더 단단한 이미지가 있습니다. 지터가 적습니다. 검출기가 조금 더 잘 수행되고 있습니다.”라고 Beichman은 말합니다. JWST는 감도 수준의 감도와 안정성 수준으로 인해 과거에 다른 망원경보다 훨씬 작은 외계 행성을 직접 관찰 할 수있는 잠재력을 가지고 있습니다.
2023 년 7 월에서 8 월 사이에 Beichman이 이끄는 것을 포함하여 향후 연구에 대한 훌륭한 소식은 직접 이미징을 사용하여 가장 가까운 스타 시스템 인 Alpha Centauri 내에서 행성을 찾습니다.
.지금까지 천문학 자들은 목성보다 여러 배나 큰 외계 행성을 촬영하고 별에서 멀리 떨어진 궤도를 찍을 수있었습니다. Hinkley는“그러나이 관찰에서 우리가 지금 알고있는 것은 아마도 James Webb가 아마도 우리 자신의 토성이나 가장 가까운 별을위한 우리 자신의 해왕성으로 우리를 내려 놓을 것입니다.”라고 Hinkley는 말합니다.
케임브리지 대학의 예수 대학의 천문학 연구원 인 세바스티안 마리노 (Sebastian Marino)는 JWST의 기대를 산산조각 내고있는 수혜자 중 하나 일 가능성이 높습니다. 내년 4 월과 6 월 사이에 마리노와 그의 동료들은 토성의 고리의 가간 투안 버전과 유사한 넓은 잔해 디스크로 둘러싸인 별을 관찰 할 계획입니다. Marino의 팀은 눈에 띄는 격차가있는 몇 가지 특정 디스크에 초점을 맞출 것입니다.
갭의 폭에 따라 마리노는이 외계 행성 (존재하는 경우)이 토성이나 해왕성과 거의 같은 덩어리라고 예측합니다. 그것들이 야심 찬 목표로 시작되었지만, 최신 이미징 결과는 JWST가 그 크기로 행성을 감지 할 수 있음을 나타냅니다.
.Marino는“우리가 생각했던 것보다 더 잘 성능이 우수하다는 사실은 정말 고무적입니다. JWST가 자신이 기대하고있는 외계 행성을 찾지 못하더라도 마리노는 망원경이 행성이 존재하지 않는지 확인할 수있어서 기쁘다. (행성 사냥의 중요하지만 관대 한 측면은 주어진 별 주위의 세계를 찾아야 할시기를 아는 것입니다.) 마리노는 약한 망원경은 궁극적으로 결실이없는 검색 만 확장 할 수있는 불분명 한 결과를 산출 할 가능성이 훨씬 높다고 말합니다.
.최신 외계 행성 이미지는 또한 제네바 대학교 (University of Geneva)의 박사후 연구원 인 엘리자베스 매튜스에게도 잘 어울립니다. Matthews는“제 자신의 프로그램의 경우 프로그램을 설계 할 때 예상했던 것만 큼 악기가 실제로 작동 할 것임을 확인하는 것이 유효합니다.
2023 년 4 월에서 5 월 사이에 Matthews는 JWST를 사용하여 근처의 행성을 가진 스타 인 Epsilon Indi A를 관찰합니다. 그 스타의 외계 행성 인 Epsilon Indi AB는 별이 벌크가 유도되는 미묘한 중력 흔들림을 통해서만 알려져 있습니다. 아무도이 행성을 직접 본 적이 없지만 천문학 자의 최고의 추정에 따르면 상당히 추워 야합니다. 이는 상당히 오래되었음을 의미합니다. 거대한 외계 행성은 뜨겁게 태어나서 최근 창조물로부터 엄청난 양의 잔류 열 에너지를 방출하는 것으로 생각됩니다. (JWST의 고관절 65426 B의 적외선 이미지에서 볼 수있는 빛나는 행성 구멍은 대부분 행성 자체에 의해 방출되는 열 에너지입니다. 구름의 꼭대기를 반사하는 빛이 아닙니다.)
나이가 많고 차가운 행성은 일반적으로 사진에 너무 희미 해졌습니다. 호스트 별의 밝은 빛으로 묶여 있습니다. 따라서, 더 성숙한 행성을 이미지화하려는 Matthews의 계획은 도전적이지만 JWST의 최근 공연은 확실히 가능해야한다고 제안합니다. Matthews는 행성 이미지를 생성하는 데 필요한 최소 시간을 소비하기 위해 연구를 설계했다고 말했지만 이제는 JWST의 예상보다 큰 감도가 더 많은 관찰 시간이 부여되는 것과 유사하기 때문에 그 기간 동안 성공할 것이라고 확신합니다.
.JWST의 취임식 "사이클 1"관찰에 대한 계획을 쉽게 변경하여 예상되는 고 대비 이미징 성능을 활용하기 위해 쉽게 변경하기에는 너무 늦었지만 이러한 초기 결과는 미래의 연구를 계획 할 때 천문학자를 더 자신감있게 만들 것입니다. Marino와 Matthews는 모두 다음 번에 더 대담한 연구 목표를 설정할 수 있다고 제안합니다. JWST의 두 번째 관찰주기에 대한 연구 제안은 1 월 말에 예정됩니다.
그 전에 Sasha Hinkley는 팀의 능력에 대한 업데이트 된 이해를 바탕으로 JWST를 최대한 활용하는 방법에 대한 조언을 통해 천문 커뮤니티에 연락 할 계획입니다. Hinkley는“우리는 우리의 권고안이 커뮤니티가 이러한 관찰을 할 수있는 가장 강력한 제안을 제시 할 수있을 것으로 기대합니다.
향후 연구주기에서, 관찰하기에는 너무 작거나 먼 것으로 간주 된 목표는 도달 할 때 고려 될 수 있습니다. 그리고 궁극적으로 JWST의 최상급 외계 행성 이미징 작업은 가스 거인뿐만 아니라 훨씬 작고 희미한 대상을 촬영할 수있는 더 야심 찬 관측소를 개발하려는 노력을 안내하는 데 도움이 될 것입니다. 잠재적으로 거주 가능하고 지구 같은 세계.
Beichman은“‘와우, 우리가 할 수 있다면 운이 좋을 것입니다.’‘예, 우리는 그렇게 할 수 있어야합니다. "그리고‘우리가 할 수있는 방법이 없다’는 새로운 것들이‘예, 우리는 그것을 뽑아내는 데 총을 맞았습니다.’
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