Холодный супер-Юпитер с широкой орбитой бросает вызов традиционным методам обнаружения
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) позволил астрономам исследовать новую экзопланету «супер-Юпитер» в тройной звёздной системе Эпсилон Инди, расположенной на расстоянии около 12 световых лет от Земли. Планета, обозначенная как Eps Ind Ab, имеет массу, примерно в шесть раз превышающую массу Юпитера, и вращается вокруг своей красной карликовой звезды Eps Ind A на расстоянии около 15 астрономических единиц (а.е.), что аналогично расстоянию между Нептуном и Солнцем. Это даёт планете температуру поверхности около 0 градусов по Цельсию, что делает её одной из самых холодных, когда-либо наблюдавшихся за пределами Солнечной системы. Один оборот планеты по орбите занимает около 200 земных лет.
JWST удалось получить изображение экзопланеты с помощью возможностей инструмента среднего инфракрасного диапазона (MIRI). Это первый случай, когда мощный космический телескоп смог получить изображение экзопланеты, которое ранее не было получено с Земли. Eps Ind Ab также является самой холодной экзопланетой, которую JWST удалось изучить до сих пор.
«Мы были взволнованы, когда поняли, что получили изображение этой новой планеты. К нашему удивлению, яркое пятно, появившееся на наших снимках MIRI, не соответствовало положению, которое мы ожидали увидеть для планеты», — сказала Элизабет Мэтьюз, научный сотрудник Института астрономии Макса Планка в Гейдельберге (Германия), и ведущий автор исследования.
Предыдущие исследования правильно идентифицировали планету в этой системе, но недооценили массу и орбитальное разделение этого супер-Юпитера. Команда смогла исправить это с помощью JWST, определив, что планета имеет сильно эллиптическую орбиту с эксцентриситетом около 0,7, что в момент наибольшего сближения выводит её на расстояние около 6 а.е. от родительской звезды, а в самой дальней точке своей орбиты Eps Ind Ab находится на расстоянии около 30 а.е. от звезды.
У родительской звезды, красного карлика Eps Ind A, есть два звёздных компаньона — коричневые карлики, или «неудавшиеся звезды», которые не набрали достаточно массы, чтобы запустить процессы ядерного синтеза в своём ядре. Эти объекты, обозначенные как Eps Ind Ba и Eps Ind Bb, находятся на расстоянии около 1500 а.е. от Eps Ind A и не оказывают существенного влияния на орбиту экзопланеты Eps Ind Ab.
Холодные планеты с широкими орбитами трудно обнаружить традиционными методами, такими как транзитный метод или метод лучевой скорости. Поэтому команда использовала другой подход, попытавшись напрямую получить изображение Eps Ind Ab с помощью коронографа MIRI, который блокирует звёздный свет и «видит» в тепловом или среднем инфракрасном свете. Это тот тип света, который ярко излучают холодные объекты.
«Мы обнаружили в данных сигнал, который не соответствовал ожидаемой экзопланете», — добавила Мэтьюз, указав, что Eps Ind Ab выглядел как точка света на снимке MIRI. Исследование Eps Ind Ab может помочь астрономам лучше понять эволюцию газовых гигантов и их систем, а также процессы формирования планет в тройных звёздных системах.
Кроме того, команда обнаружила, что Eps Ind Ab имеет необычно низкое альбедо (отражательную способность), что может указывать на наличие облаков в её атмосфере. JWST продолжит наблюдения за этой системой, чтобы получить более подробную информацию о свойствах планеты и её атмосферы.
