JWST在一个系统中观测到四颗系外行星 | {$randkws}热点解读 在尘埃盘中形成的新生行星

这幅艺术家的渲染图展示了恒星HR 8799和它的四颗行星之一HR 8799c。它说明了这个操控系统处于进化的早期阶段。它还显示了恒星的尘埃盘和岩石内行星。鸣谢:uux.cn/邓拉普天文学和天体物理学探究所
（神秘的地球uux.cn）据《今日宇宙》（埃文·高夫）：当JWST在2022年7月开启它的穿透红外眼时，它面对着一个由热切的海外天文学界汇编的庞大目标列表。遥远的写给你的话：学会放下早期星系，在尘埃盘中形成的新生行星，以及宇宙黑暗时代的落幕和第一缕曙光都在名单上。但是系外行星也在名单上，有数以千计的系外行星吸引着人们去探究。
但是一个遥远的太阳系脱颖而出:HR 8799，一个大约133光年远的操控系统。
为什么这个操控系统优于其他操控系统？15年前，天文学家察觉了围绕这颗恒星管理的三颗系外行星。不久后，如果经历失败，请记住双向奔赴他们亮相了第四个，都是直接成像探测到的。它们都是在宽轨道上的大品质行星，这很少见。HR 8799操控系统也年轻，另一个重大点。
它们在15年前被察觉的事实也很重大；这意味着我们对这些行星的观测跨越了很长一段时间。这种类型的资料对知晓其他太阳系至关重大，由于资料的持续时间描绘了一幅更完整的画面。

鸣谢:uux.cn/美国宇航局
但是，它也提出了更多的难题，并激起了我们对更多答案的渴望。
这就是为什么JWST最近观察到了这个操控系统。它的写给那个他的话：爱情句子MIRI仪器和日冕仪可以开展高对比度成像，这是更好地知晓这个操控系统所需要的。
一篇新论文展示了这些观察的结局。它的标题是“用JWST的MIRI日冕仪对HR 8799操控系统内尘埃带和四颗系外行星的成像探测”它将出如今《天文学和天体物理学》杂志上，当下已然亮相到arXiv预印本办事器上。首要作者是来自法国巴黎天文台LESIA的Anthony Boccaletti。
HR 8799的品质是太阳的1.5倍，亮度差不多是太阳的5倍。它也被一个碎片盘包围着，只有大约3000万年的历史。年轻的太阳系很重大，由于它们可以揭示行星形成背后的繁琐详情，这是JWST号建造的目的之一。
这四颗行星是HR 8799 b、c、关注赛季更新Tipsd和e。它们都是大品质行星，品质在木星的5.7到9.1倍之间，勉强低于氘聚变发生的温度，使它们变成褐矮星。它们距离恒星16到71个天文单位，轨道大约45到460年。它们的半径都是木星半径的1.2倍。

海尔望远镜取景的HR8799行星操控系统的肖像。第四颗行星最后被察觉。鸣谢:uux.cn/美国宇航局/JPL加州理工学院/帕洛马天文台
遵循大于5 AU的大轨道的大品质巨行星是少见的。所以这类行星的每一个实例都很重大。MIRI的高对比度成像可以为这些类型的操控系统开启一个新的窗口，并允许科学家更完整地刻画它们的特征。迄今为止，对该操控系统的中红外观测一直很艰难。不只如此，JWST的角分辨率使得观测更为有力。
JWST察觉了什么？
“总的来说，HR 8799操控系统的MIRI图像形成了与近红外相当各异的视觉，清晰地探测到了四颗行星，以及局部但扩展的中心发射，”作者写道。
JWST能够完善我们已然得知的这个操控系统的某些方面。这项岗位的首要目标是更好地刻画行星大气层的特征。
尽管围绕这些行星的性质还存在一些不确定性，假如它们是褐矮星，JWST的观测就打消了这个想法。“它们的颜色表明这四颗巨行星各异于实地褐矮星，”作者写道。
它们的温度范围从900 K到1300 K，HR 8799 b更暗更冷。JWST的测量显示，行星b的温度比之前的观测显示的要低，这表明望远镜的能力更强。MIRI还明确确定了两种大气化学物质:H2O和一氧化碳。作者说，有一个有风波的甲烷测试，这是他们是行星而不是褐矮星的额外证据。褐矮星总是在这样的温度下显示出甲烷的特征。
JWST的MIRI仪器是用各异的过滤器制造的。它们的若干设计是以便调研氨的存在，氨是类地行星上的固体生物标志。不幸的是，这四颗行星针对氨来说有点太热了。“所以，当下的资料无法对HR 8799行星中氨特征的可探测性做出结论，”论文强调。假如它测试到氨，这将是头条资讯。

这是JWST的HR 8799及其四颗行星的MIRI图像之一。致谢:uux.cn/Boccaletti等人，2023年
HR 8799操控系统还因其碎片盘而值得注意。它的各异寻常之处在于它有两条皮带。探究人员想得知外带的内边缘是否是由品质介于木星和土星之间的第五颗行星导致的。其他人觉得它或许是一团尘埃。
但是JWST表明它是一个背景物体，似乎已然落幕了这场争论。“有了一个新的资料点，与之前的探测相隔4.44年，我们如今可以有把握地得出结论，这是一个背景物体，”作者写道。

JWST MIRI仪器上的强大过滤器在HR 8799落幕了有关潜在第五行星的辩论。这张MIRI图像有助于确定该物体实际上是一个背景物体。致谢:uux.cn/Boccaletti等人，2023年
这是JWST第一次用MIRI仪器观察年轻的系外行星操控系统，含有它的过滤器和日冕仪。“JWST上的MIRI仪器如今提供中红外波长的高对比度成像能力，从而开辟了一个全新的探究领域，以表征年轻的系外行星操控系统，”作者阐释道。
所以，这项岗位的首要目的是评测观察结局和各异的算力，以确定如何在前方的岗位中最好地使用它，以及如何阐释结局。例如，顺利地测量行星的通量意味着阐释日冕仪如何衰减图像，这取决于行星的位置。
这些观察有助于更有效地使用仪器。具有讽刺意味的是，MIRI的日冕仪如此敏感，以至于理解其年轻恒星操控系统的图像具有考验性。该仪器的使用还处于初级阶段，日冕仪的极端灵敏度“可以使年轻操控系统观测的测试和阐释相当具有考验性，更不用说与背景星系有关的混乱了，”作者写道。
作者强调，仍有改进的空间，这些结局只会导致前方结局的改进。