_ JWST utilizează modul interferometrie pentru a dezvălui două protoplanete în jurul unei stele tinere

JWST își îndoaie mușchii cu modul său de interferometrie. Cercetătorii l-au folosit pentru a studia un sistem extrasolar binecunoscut numit PDS 70. Scopul? Pentru a testa modul interferometrie și pentru a vedea cum funcționează atunci când se observă o țintă complexă.

Modul folosește NIRISS (Near Infrared Imager and Slitless Spectrograph) al telescopului ca interferometru. Se numește Aperture Masking Interferometry (AMI) și permite JWST să atingă cel mai înalt nivel de rezoluție spațială.

O echipă de astronomi a folosit AMI al JWST pentru a observa sistemul PDS 70. PDS 70 este o tânără stea T-Tauri în vârstă de aproximativ 5,4 milioane de ani. La acea vârstă fragedă, discul său protoplanetar încă îl înconjoară. PDS 70 este un sistem bine studiat care a atras atenția astronomilor. Este unic pentru că cele două planete ale sale, PDS 70 b și c, îl fac singurul sistem de discuri protoplanetare multiplanetare pe care îl cunoaștem.

Cercetătorii au vrut să determine cât de ușor ar găsi AMI cele două planete cunoscute ale lui PDS 70 și ce altfel ar putea observa în sistem.

Articolul lor de cercetare este intitulat „Interferometrul James Webb: detectii interferometrice bazate pe spațiu ale PDS 70 b și c la 4,8 µm”. Este disponibil pe serverul de preprintare arXiv și nu a fost încă revizuit de către colegi. Autorul principal este Dori Blakely de la Departamentul de Fizică și Astronomie de la Universitatea Victoria, BC, Canada.

PDS 70 este cunoscut pentru perechea sa de planete. PDS 70 b are aproximativ 3,2 mase ale lui Jupiter și urmează o perioadă orbitală de 123 de ani. PDS 70 c are aproximativ 7,5 mase ale lui Jupiter și urmează o orbită de 191 de ani. Unul dintre cele mai derutante lucruri despre sistem este că PDS 70 b pare să aibă propriul disc de acreție. Sistemul arată, de asemenea, dovezi interesante ale unui al treilea corp, poate o altă stea.

Interferometria JWST a detectat cu ușurință ambele planete. De fapt, observațiile au găsit dovezi ale emisiilor de disc circumplanetare în jurul PDS 70 b și c. „Fotometria noastră atât pentru PDS 70 b, cât și pentru c oferă dovezi pentru emisia discului circumplanetar”, scriu cercetătorii.

Aceasta înseamnă că putem vedea steaua și discul ei protoplanetar, unde se formează planetele, precum și discurile circumplanetare individuale. în jurul fiecărei planete. Aceste discuri sunt locul în care se formează lunile și să le vezi într-un sistem la 366 de ani lumină distanță este foarte impresionant.

Observațiile AMI ale JWST au găsit și o a treia sursă punctuală. Lumina sa este diferită de lumina de la perechea de planete și mai asemănătoare cu lumina de la stele. Dacă este o altă planetă, compoziția sa este diferită de celelalte. Dacă nu este o altă planetă, asta nu înseamnă că trebuie să fie neapărat o altă stea. JWST ar putea vedea lumina stelară împrăștiată de la o altă structură gazoasă, prăfuită sau aglomerație din disc.

„Acest lucru indică faptul că ceea ce observăm nu se datorează unei structuri interioare simple a discului și poate sugera o interioară complexă. morfologia discului, cum ar fi o spirală sau trăsături aglomerate”, explică cercetătorii.

A treia sursă inexplicabilă ar putea fi ceva mai exotic. Cercetările anterioare au identificat, de asemenea, sursa și au sugerat că ar putea fi un flux de acumulare care curge între PDS 70 b și c. „Interpretăm semnalul său în imediata vecinătate a planetei c ca urmărind fluxul de acreție care alimentează discul său circumplanetar”, au scris autorii cercetării anterioare.

Sau, poate cel mai interesant, sursa ar putea fi o altă planetă. . „Un alt scenariu este că semnalul pe care îl observăm se datorează unei planete interioare suplimentare pe orbita PDS 70 b”, explică autorii. „Vor fi necesare observații ulterioare pentru a determina natura acestei emisii”, scriu autorii.

O parte din succesul observațiilor provine din ceea ce nu a detectat. Discurile protoplanetare sunt prăfuite și greu de examinat. JWST are un picior în sus, deoarece poate vedea lumina infraroșie. Când este utilizat în modul interferometrie, este un instrument puternic. Faptul că nu a reușit să detecteze alte planete este totuși un progres. „În plus, punem cele mai profunde constrângeri asupra planetelor suplimentare”, într-o parte a discului. Aceste constrângeri îi vor ajuta pe viitorii cercetători să examineze sistemul PDS 70 și alte sisteme extrasolare.

Rezultatele arată, de asemenea, un alt punct forte al AMI: capacitatea sa de a vedea părți din spațiul parametrilor pe care alte telescoape nu le pot vedea. „În plus, rezultatele noastre arată că NIRISS/AMI poate măsura în mod fiabil astrometria relativă și contrastele planetelor tinere într-o parte a spațiului parametrilor (separații mici și contraste moderate până la mari) care este unică pentru acest mod de observare și inaccesibilă pentru toate celelalte facilități prezente. la 4,8 µm”, explică autorii.

JWST și-a stabilit deja locul în istoria astronomiei. Și-a îndeplinit promisiunea și a contribuit deja în mod semnificativ la înțelegerea noastră a cosmosului. Observațiile telescopului cu modul său de interferometrie cu mascare a deschiderii îi vor consolida și mai mult locul în istorie.

„Aici, folosind puterea interferometrului James Webb, detectăm PDS 70, discul său exterior și cele două protoplanete ale sale, b și c. Acestea sunt primele planete detectate cu interferometrie spațială”, scriu autorii.

(Fluierul)