Инфракрасный телескоп NIRCam Джеймса Уэбба запечатлел диск из обломков, окружающий карликовую звезду AU Микроскопа, находящуюся в 32 световых годах от Земли. Из пыли и мусора, постоянно пополняемого столкновениями между планетоидами на орбите, образовался яркий и детализированный диск, который оказался ближе, чем ожидалось. Благодаря столь детальным изображениям NIRCam есть надежда на открытие новых экзопланет с помощью прямой визуализации в будущем.
Новый снимок с космического аппарата «Джеймс Уэбб» показывает диск из обломков вокруг карликовой звезды AU Микроскопа (AU Mic), что раньше не наблюдалось. Звезда, расположенная в 32 световых годах от Земли и имеющая возраст 23 миллиона лет, имеет планетарную систему с двумя известными планетами, завершившими формирование. Несмотря на это, звезда всё ещё окружена диском из пыли и обломков, пополняющимся столкновениями между орбитальными планетезималями.
Уэбб сфотографировал структуру в инфракрасном диапазоне, используя NIRCam (Near-InfraRed Camera). Коронограф, установленный на камере, позволял заблокировать свет звезды и наблюдать область рядом с ней. Фотографии были сделаны при длинах волн 3,56 и 4,44 микрометра. Результат оказался весьма неожиданным!
В самом деле:
- Уэббу удалось зафиксировать диск на расстоянии до пяти астрономических единиц от звезды, равном расстоянию между Юпитером и Солнцем в нашей Солнечной системе. Диаметр диска равен шестьдесяти астрономическим единицам, что составляет примерно восемь с половиной миллиардов километров.
- При меньшей длине волны, «синей», диск выглядит более ярким. Это может показаться из-за большого количества мелких частиц, более эффективно взаимодействующих с ударными событиями на коротких длинах волн.
Главный исследователь программы наблюдений и соавтор исследования Джош Шлидер рассказал о фрагментах диска AU Микроскопа.
Результаты превзошли ожидания. Данные оказались более подробными и яркими, чем предполагалось. Кроме того, диск оказался ближе, чем ожидалось. В ходе дальнейших исследований ожидаются новые неожиданные открытия.
Изображения NIRCam оказались более детальными, чем предполагалось, демонстрируя чувствительность, которая даёт надежду на обнаружение новых экзопланет прямым способом визуализации. Исследователи в ходе этих наблюдений стремятся выявлять планеты с широкими орбитами, аналогичными орбитам Юпитера и Сатурна, или ледяных планет нашей Солнечной системы. Это позволит исследовать совершенно новые области для звёзд малой массы, таких как AU Микроскопа.
Внешние планеты, находящиеся далеко от звезды, представляют собой сложные объекты для наблюдения с помощью методов транзитов или лучевых скоростей. Эти методы более эффективны при поиске планет, расположенных близко к своей звезде. Прямая визуализация является подходящим методом для поиска отдаленных и массивных планет. Вместе с тем яркость звезды, вокруг которой вращается планета, должна быть эффективно заблокирована, чтобы не подавлять слабый сигнал планеты и не мешать её обнаружению.
Таким образом, крупнейший когда-либо построенный человечеством космический телескоп внесет существенный вклад в поиск экзопланет. Это не единственный способ помощи Уэбба в этой области. Помимо характеристики атмосфер землеподобных экзопланет, JWST может подтвердить существование экзопланеты, как это было с LHS 475 b, первой внесолнечной планетой, подтвержденной Джеймсом Уэббом.
Шлидер и Келлен Лаусон представили результаты исследования обломков диска AU Mic на пресс-конференции Американского астрономического общества 11 января 2023 года.