Астрономы, используя космический телескоп, получили новые данные о системе HR 8799, впервые обнаруженной около полутора десятилетий назад. Длительные наблюдения предоставили возможность исследовать этот объект в процессе изменения.
Звезда HR 8799 примерно в полтора раза массивнее Солнца и почти в пять раз ярче. Ей около 30 миллионов лет, и она по-прежнему окружена диском из обломков и пыли. Но главное — рядом летают четыре планеты массой от 5,7 до 9,1 массы Юпитера. Для сравнения: при массе свыше 13 масс Юпитера уже запускается термоядерная реакция, и объект попадает в категорию коричневых карликов.
У всех планет системы HR 8799 радиус чуть больше, чем у нашего газового гиганта (1,2 радиуса Юпитера). И летают они на расстоянии от 16 до 71 астрономической единицы от звезды с орбитальным периодом 45-460 земных лет. Сама система находится примерно в 133 световых годах от Земли.
Большие планеты с радиусом орбиты, превышающим пять астрономических единиц, астрономам попадаются крайне редко, а в данной системе их сразу несколько. Полученные в течение 15 лет наблюдения позволяют ученым изучать эволюцию молодой планетной системы, а телескоп «Джеймс Уэбб» предоставляет возможность проводить исследования в высоком разрешении и среднем инфракрасном диапазоне. Именно на этом был сделан акцент в новом исследовании, которое будет опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.
По мнению исследователей, данные, получаемые в среднем инфракрасном диапазоне, необходимы для точного определения яркости, температуры и радиуса планет».
Благодаря данным инструмента MIRI телескопа «Джеймс Уэбб», наблюдавшего за системой в ноябре 2022 года, астрономы окончательно убедились, что ни одна из планет не является коричневым карликом, хотя такие сомнения были. Их температура — от 900 до 1300 кельвинов, причем самая дальняя планета HR 8799 b оказалась тусклее и холоднее, чем считалось. В атмосферах удалось засечь H2O и CO, а вот наличие метана — обязательного признака коричневых карликов — оказалось спорным.
Наконец удалось наблюдать околозвездный диск, который выделяется наличием двух поясов. Ранее предполагалось, что такое разделение могло быть вызвано пятой планетой, однако наблюдения, сделанные телескопом «Джеймс Уэбб», показали, что этот предполагаемый «планета» на самом деле является далекой галактикой.
Опыт эксплуатации демонстрирует, что режим коронографа в инструменте MIRI оказался настолько чувствительным, что астрономам сложно разобраться в результатах наблюдений. Но авторы исследования уверены: эти проблемы можно решить калибровкой инструмента и разработкой методов «очистки» получаемых данных от шума и фоновых объектов.