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韋布望遠(yuǎn)鏡首次直接為系外行星成像有助更好揭示系外行星化學(xué)成分
2022-09-06 11:19:15   來源:科技日報

?    據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)1日報道,由英國埃克塞特大學(xué)天文學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的國際科研團(tuán)隊,利用詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡,首次從太空中直接為一顆系外行星拍攝了照片,有助于更好地研究這些行星的化學(xué)性質(zhì)。

  這張引人注目的圖像“主角”是氣態(tài)巨行星HIP65426b,其質(zhì)量約為木星的5—10倍,形成于1500萬—2000萬年前。

韋布望遠(yuǎn)鏡拍攝的系外行星HIP65426b在不同紅外波段的圖像。

圖片來源:物理學(xué)家組織網(wǎng)?

????2017年,天文學(xué)家使用位于智利的歐洲南方天文臺甚大望遠(yuǎn)鏡上的高對比度光譜偏振法系外行星搜索儀(SPHERE)發(fā)現(xiàn)了這顆行星。此前拍攝的行星圖像使用短紅外波長的光生成,只覆蓋了行星整體發(fā)射光較小的一部分。

  之前,科學(xué)家通過間接法——凌星法來推斷這顆行星的存在,這也是科學(xué)家證明大多數(shù)系外行星存在的主要方法。凌星法指主恒星發(fā)出的一部分光會被從其前面經(jīng)過的行星阻擋,科學(xué)家通過測量主恒星光線的變化來推斷行星的存在。

  直接拍攝系外行星的圖像被證明更具挑戰(zhàn)性,因為行星所圍繞運行的主恒星亮度會更高。就HIP65426b而言,其主恒星的亮度為其自身亮度的數(shù)千倍到一萬倍以上。

  在韋布拍攝的這張新圖像中,研究團(tuán)隊使用中紅外和熱紅外波段的光,揭示了地面望遠(yuǎn)鏡因為地球大氣層內(nèi)固有的紅外輝光存在而無法獲得的新細(xì)節(jié),其中包括有關(guān)這顆行星的大氣化學(xué)成分的詳細(xì)信息。由于硅酸鹽礦物在大氣中形成細(xì)塵,導(dǎo)致該行星的大氣呈現(xiàn)紅色。

  研究小組認(rèn)為,這圖像顯示了韋布望遠(yuǎn)鏡強(qiáng)大的紅外觀測能力,為未來觀測到太陽系外天體指明了方向,將揭示更多有關(guān)系外行星系統(tǒng)的信息。

  研究小組解釋說,由于這顆行星與其主恒星的距離是地球與太陽之間距離的100倍,距離足夠遠(yuǎn),使韋布望遠(yuǎn)鏡可將圖像中的行星與恒星分開。此外,韋布望遠(yuǎn)鏡上的近紅外相機(jī)和中紅外儀器都配備了日冕儀,這組遮住星光的微型遮罩使韋布能夠直接拍攝像HIP65426b這樣的系外行星。


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