تلسكوب جيمس ويب يلتقط أول صورة مباشرة لكوكب خارج المجموعة الشمسية

التقط تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) أول صورة له على الإطلاق لكوكب خارج المجموعة الشمسية.

وتم الكشف عن ملاحظات التلسكوب بالأشعة تحت الحمراء لكوكب خارج المجموعة الشمسية، HIP 65426 b، يوم الخميس الماضي في ورقة نشرت في قاعدة بيانات ما قبل الطباعة arXiv ، ولم تخضع الورقة بعد لمراجعة الأقران، ولكن تمت مناقشتها في منشور مدونة على موقع ناسا على الويب.

كوكب المشترى الفائق

والكوكب الشاب هو كوكب المشتري الفائق، مما يعني أنه عملاق غازي أكبر من كوكب المشتري، وأكبر بحوالي ستة إلى ثمانية أضعاف حجمه، ويدور حول نجم من النوع A حوالي ضعف حجم الشمس وحوالي 349 سنة ضوئية من الأرض في كوكبة Centaurus.

قال المؤلف الرئيسي وباحث ما بعد الدكتوراه في جامعة كاليفورنيا، سانتا كروز آرين كارتر:"هذه لحظة مهمة لمجموعة متنوعة من الأسباب، أولًا هذه هي المرة الأولى التي نتخيل فيها كوكبا يتجاوز طوله الموجي 5 ميكرون".

الميكرونات أو الميكرومترات هي الطريقة التي يقيس بها العلماء الأطوال الموجية للضوء في الطيف الكهرومغناطيسي، الأشعة تحت الحمراء لها أطوال موجية أطول من الضوء المرئي وتبدأ عند 0.75 ميكرون، على عكس التلسكوب الفضائي الآخر، يمكن ل JWST تغطية نطاق 0.6 إلى 28 ميكرومتر.

وبالمقارنة، فإن تلسكوب هابل الفضائي يغطي الأشعة تحت الحمراء حتى 2.5 ميكرون فقط بينما تصل التلسكوبات الأرضية بحد أقصى 2.2 ميكرون، لذا، فإن نظرية الفضاء اليابانية تقدم لعلماء الفلك رؤية أوسع للأجسام مما كان ممكنا في السابق.

قال كارتر: "يمكننا تغطية نطاقات الطول الموجي المضيء الكاملة لهذه الأجسام والحصول على قيود صارمة على لمعانها وبالتالي، خصائص أخرى، مثل الكتلة ودرجة الحرارة ونصف القطر، وسيتم نشر هذا النوع من التحليل التفصيلي في قال المستقبل.

لاحظ علماء الفلك HIP 65426 b باستخدام سبعة مرشحات، كل منها يسمح بمرور طول موجي معين من ضوء الأشعة تحت الحمراء، فاجأتهم دقة التلسكوب.

قال كارتر: "التلسكوب أكثر حساسية مما توقعنا، لكنه أيضا مستقر للغاية"، وأظهر عمل كارتر أن JWST قوي بما يكفي لاكتشاف الكواكب الخارجية الأصغر من أي وقت مضى.

وقال كارتر: "في السابق كنا مقيدا باكتشاف كواكب المشتري الفائقة، لكن لدينا الآن القدرة على تصوير كائنات مماثلة لأورانوس ونبتون للأهداف الصحيحة".

يعد التصوير المباشر للكواكب الخارجية أمرا صعبا لأن الكواكب تضيع بسهولة في وهج النجم، ويحجب JWST هذا الوهج باستخدام قرص يسمى فقرة في كل من كاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة وجهاز الأشعة تحت الحمراء المتوسطة.

تم اكتشاف HIP 65426 b في الأصل في يوليو 2017 بأطوال موجية قصيرة من الأشعة تحت الحمراء من قبل العلماء باستخدام التلسكوب الكبير جدا (VLT) التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي في تشيلي وتم اختياره لاختبار دقة JWST ومعرفة أفضل السبل قم بالتصوير المباشر للكواكب الخارجية في ضوء الأشعة تحت الحمراء المتوسطة.

وأضاف كارتر: "لقد اخترنا هذا النجم لأننا عرفنا أن لديه كوكبا راسخا من شأنه أن يكون جاهزا للتصوير المباشر، وبالتالي سيكون هدفا أولا متميزا لاختبار فصول JWST التاجية ".

وقالت الأستاذة المشاركة في قسم الفيزياء وعلم الفلك في جامعة إكستر والمحقق الرئيسي في واحد من 13 برنامجا علميا للإصدار المبكر من JWST ، ساشا هينكلي:" تم تصميم البرامج العلمية للإصدار المبكر ل JWST في الأشهر الخمسة الأولى من عمليات JWST العلمية لمنح العلماء إمكانية الوصول الفوري إلى البيانات المبكرة من ملاحظات علمية محددة.
تلسكوب جيمس ويب يكشف تفاصيل "نجم يحتضر" على بعد 3 آلاف سنة ضوئية
وأضافت: "من الأسهل انتقاء HIP 65426 b من ضوء النجوم المضيف لأنه يبعد 100 مرة عن نجمه المضيف عن الأرض عن الشمس، لكنه لا يزال أكثر خفوتًا بمقدار 10000 مرة من نجمه المضيف، في القريب الأشعة تحت الحمراء.

وقال هينكلي: "هذه بداية مثيرة بشكل خاص لهذا العصر الجديد حيث تلتقط الفوتونات مباشرة من الغلاف الجوي للكواكب الخارجية بأطوال موجية جديدة تماما والتي ينبغي أن تستمر لمدة 20 عاما أو نحو ذلك".