エクセター大学の天文学者は、NASA の先駆的なジェームズ ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST) を使用して、系外惑星の史上初の直接画像を取得する取り組みを主導しました。 写真は、65426万～5万年前に形成された、木星の質量の約10～15倍のガス巨人HIP20bです。
観察は、エクセター大学のサーシャ・ヒンクリー教授の指導の下、国際的な研究者チームと協力して実施されました。 ヒンクレー教授は、「これは Webb だけでなく、天文学全体にとっても変革の瞬間です。 ウェッブの助けがあれば、これらの惑星の化学組成を研究するためのまったく新しい一連の物理的研究を行うことができます。」
天文学者は、チリにあるヨーロッパ南天天文台の超大型望遠鏡で SPHERE 装置を使用して、2017 年に惑星を発見しました。 惑星のこれらの以前の画像は、光の短い赤外線波長を使用して取得され、惑星の全放射の狭い範囲のみをカバーしていました。
ほとんどの系外惑星の存在は、ホスト星の光の一部がその前を通過する惑星によって遮られるトランジット法などの間接的な方法を使用してのみ検出されています。 しかし、太陽系外惑星の直接画像を取得することは、惑星が周回する主星の方が数千倍から数万倍も明るいため、より困難な作業であることがわかっています。
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この画像では、太陽系外惑星 HIP 65426 b が、ジェームズ ウェッブ宇宙望遠鏡で見た赤外線のさまざまな帯域で示されています。 新しい画像を取得するために、研究者チームは中赤外線と熱赤外線を使用しました。これにより、地球の大気に固有の赤外線グローのために地上の望遠鏡では収集できなかったであろう新しい詳細が明らかになりました。 これらには、惑星の大気の化学組成の詳細が含まれています。これは、大気中の微細な塵を構成するケイ酸塩と呼ばれる鉱物のために赤く見えます。
この画像は、ジェームズ ウェッブ望遠鏡の強力な赤外線ビューがどのように太陽系を超えてより多くの世界に到達できるかを示しており、系外惑星系についてこれまで以上に多くの情報を明らかにする将来の観測への道を示しています。
惑星は、地球が太陽から離れているよりも主星から約 100 倍離れているため、星から十分に離れているため、Webb が画像内の星から惑星を分離することができます。 JWST の近赤外線カメラ (NIRCam) と中赤外線装置 (MIRI) には、星の光を遮断する小さなマスクのセットであるコロナグラフが装備されており、Webb はこのような太陽系外惑星の直接画像を取得できます。
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