1203
Космічний телескоп James Webb виявив гігантську екзопланету, приховану всередині однієї з найретельніше вивчених планетних систем Чумацького Шляху. Молода зоря Бета Живописця вже була відома двома масивними планетами — Бета Живописця b і c, причому першу з них колись одними з перших сфотографували напряму. Новопідтверджена планета d піднімає число відомих планет системи до трьох, роблячи Бету Живописця лише другою системою, у якій сфотографовано щонайменше три планети.
Однак астрономи спершу розпізнали планету d не як яскраву точку світла, а за характерним хімічним «підписом» її атмосфери. Дослідники кажуть, що цей підхід може стати потужним новим способом знаходити планети навколо інших зір — особливо там, де пил і уламки ускладнюють звичайну зйомку. «Це відкриття додає ще один фрагмент до і без того захопливої планетної системи», — зазначив провідний автор дослідження Ейдан Гіббс з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго. Роботу опублікували в Astrophysical Journal Letters.
Бета Живописця розташована приблизно за 63 світлові роки від Землі, а її вік оцінюють приблизно у 23 мільйони років. Відносна молодість і близькість дають рідкісну нагоду спостерігати, як щойно сформовані планети взаємодіють із навколишнім диском пилу й уламків. За оцінками, планета d має щонайменше вдвічі більшу масу за Юпітер, хоча й видається найменшою з трьох гігантів системи. Вона рухається на відстані близько 30 астрономічних одиниць — приблизно як Нептун у нашій системі — і має найширшу орбіту з трьох.
Найцікавіше, що планету відкрили випадково. Команда не шукала нову планету, а вивчала атмосферу Бети Живописця b за допомогою спектрографа Webb NIRSpec. Там, де астрономи очікували побачити гладкий спектр відбитого від пилу світла, вони натрапили на візерунок піків і провалів — лінії поглинання чадного газу, вишикувані у послідовність, схожу на штрихкод, типову для атмосфер планет-гігантів. «Ми не шукали нову планету — ми намагалися зрозуміти вже відому. І раптом у даних з’явився цей промовистий сигнал там, де ми його не очікували», — розповів Гіббс.
Спектроскопія дозволила виміряти й променеву швидкість об’єкта — його рух до чи від спостерігача. Швидкість, розташування й узгодженість із диском уламків збіглися з тим, чого очікуєш від планети навколо Бети Живописця, і допомогли відкинути інші пояснення — далеку фонову зорю чи коричневий карлик. Пізніше додаткові спостереження приладом Webb MIRI виявили водяну пару й метан, остаточно підтвердивши, що це планета.
Планета d роками уникала виявлення, бо занурена в один із найяскравіших дисків уламків, які взагалі спостерігали астрономи. Пил у диску розсіює світло зорі, створюючи ефект, схожий на туман, крізь який стандартні методи зйомки не можуть відділити планету від пилових структур. Спектроскопічний метод Webb дав змогу «зазирнути» крізь цю пелену, виділивши вузькі молекулярні сигнали атмосфери.
Відкриття не лише додає новий світ до системи, а й демонструє нову стратегію пошуку екзопланет у складному, запиленому оточенні. Бета Живописця d — перша планета, безпосередньо відкрита переважно завдяки спектроскопії помірної роздільної здатності, а не традиційній коронографічній зйомці. Крім того, її наявність може пояснити загадкову архітектуру диска з різко окресленою внутрішньою межею. Науковці планують і далі вивчати дані Webb, щоб уточнити температуру, склад атмосфери й орбіту цього нового світу.
