Искали совсем не то. В самой изученной звездной системе Млечного Пути обнаружили еще одну экзопланету

Молодая, расположенная неподалеку звезда Бета Живописца уже была известна наличием двух планет-гигантов: Бета Живописца b (одной из первых экзопланет, которые удалось сфотографировать напрямую) и Бета Живописца c. Недавно обнаруженная планета Бета Живописца d делает эту систему лишь второй известной планетной системой, содержащей как минимум три планеты, запечатленные на снимках, пишет Phys.org.

Однако, в отличие от Беты Живописца b и c, Бета Живописца d была открыта не путем идентификации яркой световой точки, а благодаря обнаружению уникального химического отпечатка ее атмосферы — метода, способного изменить подход к поиску миров у других звезд.

«Это открытие добавляет еще один элемент в и без того удивительную планетную систему, — сказал Айдан Гиббс, ведущий автор нового исследования и постдокторант Калифорнийского университета в Сан-Диего. — Бета Живописца долгое время служила лабораторией для понимания того, как формируются и эволюционируют планетные системы, и теперь у нас есть еще одна планета, которая помогает нам рассказать эту историю».

Система Бета Живописца, расположенная в 63 световых годах от Земли и имеющая возраст около 23 миллионов лет, — это соседняя система в Млечном Пути, позволяющая увидеть редкую картину взаимодействия между новорожденными планетами и диском из пыли и обломков, оставшимся после их формирования.

По оценкам исследовательской группы, масса недавно обнаруженной планеты Бета Живописца d, вероятно, как минимум вдвое превышает массу Юпитера, что делает её самой маленькой из трёх известных планет-гигантов в этой системе. Моделирование показывает, что она, по-видимому, обращается вокруг своей звезды на расстоянии около 30 астрономических единиц — это сопоставимо с областью, которую занимает Нептун в нашей Солнечной системе. У неё самая широкая орбита среди трёх известных планет, однако она всё ещё находится внутри внутреннего края диска обломков.

Хотя астрономы не искали другую планету с помощью телескопа Уэбба, Бета Живописца d была обнаружена, когда команда использовала спектрограф ближнего инфракрасного диапазона NIRSpec для изучения атмосферы Беты Живописца b. В частности, они применяли блок интегрального поля NIRSpec, который позволяет получать как изображение, так и спектр для каждого пикселя снимка.

«Мы не искали новую планету, — сказал Гиббс. — Мы пытались понять ту, о существовании которой уже знали. И тут в данных появился этот показательный сигнал — там, где мы его не ожидали».

Этот сигнал представлял собой серию пиков и спадов в спектроскопических данных — там, где команда ожидала увидеть плавный спектр света, отраженного от пыли. Это был характерный узор линий поглощения угарного газа, напоминающий штрих-код, — особенность, ожидаемая в атмосферах планет-гигантов.

Поскольку спектроскопия позволяет определить не только химический состав, но и движение объекта, команда смогла извлечь из данных значение лучевой скорости. Исследователи установили, что скорость, положение и ориентация планеты относительно диска обломков соответствуют объекту, обращающемуся вокруг Беты Живописца, а не фоновой звезде или коричневому карлику с угарным газом в атмосфере.

«На изображениях, полученных с помощью модуля интегрального поля (Integral Field Unit), был обнаружен неожиданный яркий источник света, но мы научились не доверять ярким пятнам на снимках. Это могут быть инструментальные артефакты или другие структуры в диске из обломков. Получив спектр одновременно с изображением, мы смогли быстро подтвердить наши подозрения», — сказал Жан-Батист Руффио, научный сотрудник Калифорнийского университета в Сан-Диего.

В отличие от традиционной визуализации, спектроскопический подход позволил исследователям идентифицировать планету и начать изучение её атмосферы уже с первого наблюдения.

«Спектр содержит невероятный объем информации, — сказал Руффио. — Вы не просто узнаёте, что перед вами планета, — вы сразу же начинаете изучать её температуру, химический состав и движение».

Исследователи планируют продолжить анализ данных, полученных с помощью телескопа имени Джеймса Уэбба, чтобы точнее определить температуру, состав атмосферы и орбиту планеты, что обеспечит еще более детальное представление об одной из самых известных планетных систем в астрономии.

Ранее NV Техно писал, что космический телескоп James Webb получил новые данные об экзопланете 55 Cancri e. Исследователи выяснили, что она, вероятно, обладает богатой водородом атмосферой, которая формируется за счет газов из расплавленных недр и может меняться вследствие вулканической активности.

Космический телескоп NASA Джеймс Уэбб исследовал экзопланету 55 Cancri e, расположенную примерно в 41 световом годе от Земли. Это так называемая суперземля, которая почти вдвое больше нашей планеты и примерно в восемь раз массивнее.