Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) успешно запечатлел прямые изображения AF Leporis b, что стало наблюдением экзопланеты с наименьшей массой за пределами солнечной системы на сегодняшний день. Эта планета также является ближайшей к своей звезде, которая была непосредственно изображена с помощью телескопа стоимостью 10 миллиардов долларов.
Процесс получения изображений описывался как «гонка со временем», поскольку AF Lep b была на грани исчезновения за ярким светом своей родительской звезды, возможно, на протяжении целого десятилетия. Возраст AF Lep b составляет всего 23 миллиона лет, что значительно меньше по сравнению с Землей, которой около 4,6 миллиарда лет. Масса планеты составляет примерно 3,2 массы Юпитера, а диаметр — примерно 1,2 диаметра газового гиганта солнечной системы.
Исследователи столкнулись с трудностями из-за близости планеты к своей звезде, что усложняет наблюдения. Кайл Фрэнсон из Техасского университета в Остине отметил, что JWST меньше, чем крупнейшие наземные телескопы, что затрудняет различение близко расположенных небесных тел.
AF Lep b находится на расстоянии 88 световых лет от Земли, и для JWST она выглядит как просто точка. Тем не менее, астрономы могут извлечь значимую информацию из этого наблюдения. С момента открытия первой экзопланеты в 1990-х годах каталог увеличился до более чем 6000 записей, но очень немногие из них были непосредственно изображены.
Большинство экзопланет обнаруживаются через их взаимодействие с их звездами-хозяевами, либо блокируя свет, либо через гравитационные влияния. JWST использует коронограф для блокировки света звезд, что позволяет более четко наблюдать планеты в их орбите. AF Lep b, будучи молодой планетой, имеет сильное свечение, что делает ее идеальным кандидатом для такой имиджинг.
Исследовательская группа стремилась изучить атмосферу AF Lep b, поскольку планеты с массами, сопоставимыми с газовыми гигантами солнечной системы, редки. Однако им пришлось действовать быстро, поскольку орбита планеты приближается к ее звезде, ограничивая время наблюдения. С орбитой в 25 земных лет, может пройти более десяти лет, прежде чем AF Lep b снова появится за своей звездой.
Наблюдения показали, что AF Lep b имеет очень активную атмосферу, с конвекционными токами, перемешивающими элементы между ее нижними и верхними слоями. Команда обнаружила неожиданно высокие уровни угарного газа, что предполагает, что сильные восходящие потоки являются единственным способом доставки этого газа в верхнюю атмосферу планеты.
Эти успешные наблюдения не только предоставляют информацию о AF Lep b, но и демонстрируют возможности JWST, превышающие первоначальные ожидания. Результаты подчеркивают потенциал будущих открытий, поскольку JWST продолжает свою миссию.