詹姆斯·韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope)直接拍摄到了Epsilon indii Ab，这是一颗距离地球12光年的冰冷的类木星系外行星。这一发现至关重要，因为它提供了一颗比大多数已知系外行星更冷的行星的大气特性的见解，并有助于完善我们对太阳系以外行星系统的理解。(艺术家的概念。)来源:SciTechDaily.com
如果是外星天体附近恒星系统的命名者有一个像美国宇航局詹姆斯韦伯太空望远镜一样的望远镜，他们把它指向我们的太阳系，那么木星可能看起来很像韦伯新拍摄的系外行星Epsilon Indi Ab。它是直接探测到的最冷的系外行星之一，估计温度为35华氏度(2摄氏度)。Ab等于0只比太阳系中的气态巨行星高180华氏度(100摄氏度)左右。有这么多已知的系外行星看起来一点也不像我们太阳系中的行星，Epsilon indii Ab为天文学提供了难得的机会研究真正的太阳系类似物的大气成分。
这张气态巨行星Epsilon Indi Ab的照片是用美国宇航局詹姆斯韦伯太空望远镜的中红外仪器(MIRI)上的日冕仪拍摄的。一个星号标记了主恒星印宿Epsilon A的位置，它的光线被日冕仪挡住了，形成了一个用白色虚线标记的暗圈。Epsilon indii Ab是有史以来直接拍摄到的最冷的系外行星之一。10.6微米的光被标记为蓝色，而15.5微米的光被标记为橙色。MIRI没有解析行星，这是一个点源。来源:NASA, ESA, CSA, STScI, Elisabeth Matthews (MPIA)
一个国际天文学家团队使用美国宇航局的詹姆斯韦伯太空望远镜直接拍摄了一颗距离地球大约12光年的系外行星。这颗名为Epsilon indii Ab的行星是迄今为止观测到的最冷的系外行星之一。
这颗行星的质量是木星的几倍，围绕k型恒星Epsilon india (Epsilon india)运行，Epsilon india的年龄与太阳相仿，但温度略低。该团队使用韦伯的MIRI(中红外仪器)上的日冕仪观察了Epsilon indii Ab。以前，只有几十颗系外行星被太空和地面天文台直接拍摄到。
“我们之前对这个系统的观察是对恒星的间接测量，这实际上让我们提前看到这个系统中可能有一颗巨大的行星在拖拽这颗恒星，”德克萨斯大学奥斯汀分校的团队成员卡罗琳·莫利说。“这就是为什么我们的团队首先选择用韦伯观察这个系统的原因。”
德国马克斯·普朗克天文研究所的主要作者伊丽莎白·马修斯补充说:“这一发现令人兴奋，因为这颗行星与木星非常相似——它的温度更高，质量更大，但与迄今为止拍摄到的任何其他行星相比，它与木星更相似。”
自2021年发射以来，詹姆斯·韦伯太空望远镜一直在用先进的红外能力和大镜子窥视宇宙最早的时刻。它提供了对星系、恒星和系外行星的详细见解，大大提高了我们对宇宙的理解。来源:美国国家航空航天局
太阳系的模拟物
以前拍摄的系外行星往往是最年轻、最热的系外行星，它们仍在辐射着最初形成时的大部分能量。随着行星在其一生中冷却和收缩，它们会变得非常暗淡，因此更难拍摄。
马修斯解释说:“冷行星非常微弱，它们的大部分辐射都是中红外的。”“韦伯非常适合进行中红外成像，这在地面上很难做到。我们还需要良好的空间分辨率来分离图像中的行星和恒星，而大型韦伯镜子在这方面非常有帮助。”
Epsilon indii Ab是直接探测到的最冷的系外行星之一，估计温度为35华氏度(2摄氏度)，比太阳系外任何其他被成像的行星都要冷，而且比除了一颗自由漂浮的褐矮星之外的所有行星都要冷。这颗行星的温度仅比太阳系中的气态巨行星高180华氏度(100摄氏度)左右。这为天文学家提供了一个难得的机会来研究真正的太阳系类似物的大气成分。
“几十年来，天文学家一直在想象这个系统中的行星;围绕印第星Epsilon运行的虚构行星已经成为《星际迷航》剧集、小说和《光晕》等电子游戏的场景，”莫利补充道。“能亲眼看到那里的一颗行星，并开始测量它的性质，这是令人兴奋的。”
不完全像预测的那样
Epsilon indii Ab是迄今为止已知的离地球最近的第12颗系外行星，也是距离地球最近的比木星更大的行星。科学小组之所以选择研究Eps Ind A，是因为该系统使用径向速度技术显示出可能存在行星体的迹象，这种技术可以测量主星在我们视线上的前后摆动。
马修斯说:“虽然我们希望在这个系统中拍摄一颗行星，但由于有径向速度迹象表明它的存在，我们发现的行星与我们预测的不同。”“它的质量大约是我们的两倍，离它的恒星更远一些，轨道也和我们预期的不同。造成这种差异的原因仍然是一个悬而未决的问题。这颗行星的大气层似乎也与模型预测略有不同。到目前为止，我们只对大气进行了一些光度测量，这意味着很难得出结论，但在较短的波长下，这颗行星比预期的要暗。”
研究小组认为，这可能意味着火星大气中有大量的甲烷、一氧化碳和二氧化碳吸收了较短波长的光。它也可能暗示着一个非常多云的大气层。
系外行星的直接成像对表征特别有价值。科学家可以直接从观测到的行星上收集光线，并比较不同波长下的亮度。到目前为止，科学团队只探测到Epsilon indii Ab的几个波长，但他们希望在未来用韦伯重新审视这颗行星，进行光度和光谱观测。他们还希望用韦伯探测到其他类似的行星，以发现它们的大气和这些物体是如何形成的可能趋势。
美国宇航局即将发射的南希·格蕾丝·罗马太空望远镜将使用日冕仪来演示直接成像技术，通过拍摄环绕类太阳恒星的类木星世界——这是以前从未做过的事情。这些结果将为未来研究更像地球的行星铺平道路。
这些结果是由韦伯的周期1一般观察者计划2243得出的，并发表在《自然》杂志上。
有关这一发现的更多信息，请参阅JWST的超级木星突破:有史以来最古老和最冷的系外行星。
参考文献:“用JWST在中红外成像的温带超级木星”，作者:E. C. Matthews, A. L. Carter, P. Pathak, C. V. Morley, M. W. Phillips, S. Krishanth P. M, F. Feng, M. J. Bonse, L. A. Boogaard, J. A. Burt, I. J. M. Crossfield, E. S. Douglas, Th。亨宁，J.洪，c . l .。柯，M.卡斯帕，a . M.Lagrange, D. Petit dit de la Roche和F. Philipot, 2024年7月24日，Nature。DOI: 10.1038 / s41586 - 024 - 07837 - 8
2021年12月25日发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)代表了一个月天文学上的巨大飞跃nomical功能。作为哈勃太空望远镜的继任者，JWST的设计主要是在红外光谱中观测宇宙，使其能够穿透宇宙尘埃，凝视宇宙最早的时刻。它的大、分段主镜，跨度6.5米，先进的科学仪器使望远镜能够捕捉到遥远星系、恒星形成星云和系外行星的非常详细的图像，为恒星、行星系统和宇宙本身的起源提供前所未有的见解。JWST是美国国家航空航天局(NASA)、欧洲航天局(ESA)和加拿大航天局(CSA)的合作项目，有望从根本上改变我们对宇宙的理解。
