JWST демонстрирует свои способности в режиме интерферометрии. Исследователи использовали его для изучения хорошо известной внесолнечной системы под названием PDS 70. Цель? Чтобы протестировать режим интерферометрии и посмотреть, как он работает при наблюдении сложной цели. В этом режиме в качестве интерферометра используется телескоп NIRISS (тепловизор ближнего инфракрасного диапазона и спектрограф без щелей). Это называется интерферометрией с маскировкой апертуры (AMI), и она позволяет JWST достичь высочайшего уровня пространственного разрешения. Команда астрономов использовала AMI JWST для наблюдения за системой PDS 70. PDS 70 - молодая звезда в созвездии Тельца, возраст которой составляет около 5,4 миллионов лет. Несмотря на столь юный возраст, ее все еще окружает протопланетный диск. PDS 70 - это хорошо изученная система, которая привлекла внимание астрономов. Она уникальна тем, что две ее планеты, PDS 70 b и c, делают ее единственной известной нам многопланетной системой протопланетного диска.
Исследователи хотели определить, насколько легко AMI сможет найти две известные планеты PDS 70 и что еще он сможет наблюдать в системе. Их исследовательская статья называется "Интерферометр Джеймса Уэбба: Космические интерферометрические обнаружения PDS 70b и c на 4,8 мкм". Она доступна на сервере препринтов arXiv и еще не прошла рецензирование. Ведущим автором является Дори Блейкли с факультета физики и астрономии Университета Виктории, Британская Колумбия, Канада. PDS 70 известна своей парой планет. Масса PDS 70 b составляет около 3,2 массы Юпитера, а период обращения вокруг нее составляет 123 года. Масса PDS 70 c составляет около 7,5 массы Юпитера, а период обращения вокруг нее составляет 191 год. Одна из самых загадочных особенностей системы заключается в том, что у PDS 70 b, по-видимому, есть свой собственный аккреционный диск. В системе также есть интригующие свидетельства существования третьего тела, возможно, другой звезды.
Интерферометр JWST легко обнаружил обе планеты. Фактически, наблюдения выявили свидетельства эмиссии околопланетного диска в районе PDS 70b и c. "Наша фотометрия как PDS 70b, так и c свидетельствует об эмиссии околопланетного диска", - пишут исследователи. Это означает, что мы можем видеть звезду и ее протопланетный диск, на котором формируются планеты, а также отдельные околопланетные диски вокруг каждой планеты. Именно на этих дисках образуются луны, и наблюдение за ними в системе, удаленной на 366 световых лет, очень впечатляет. Наблюдения AMI, проведенные JWST, также выявили третий точечный источник. Его свет отличается от света пары планет и больше похож на свет звезды. Если это другая планета, то ее состав отличается от других. Если это не другая планета, это не значит, что это обязательно должна быть другая звезда. Наблюдатель может наблюдать рассеянный звездный свет от другой газовой, пылевой структуры или скопления на диске.
"Это указывает на то, что то, что мы наблюдаем, не связано с простой структурой внутреннего диска и может указывать на сложную морфологию внутреннего диска, такую как спираль или скопления", - объясняют исследователи. Необъяснимый третий источник может быть чем-то более экзотическим. Предыдущие исследования также выявили источник и предположили, что это может быть аккреционный поток, текущий между точками PDS 70 b и c. "Мы интерпретируем его сигнал в непосредственной близости от планеты c как отслеживание аккреционного потока, питающего ее околопланетный диск", - писали авторы предыдущего исследования. Или, что, возможно, наиболее интересно, источником может быть другая планета. "Другой сценарий заключается в том, что наблюдаемый нами сигнал связан с наличием дополнительной планеты внутри орбиты PDS 70 b", - объясняют авторы. "Потребуются дополнительные наблюдения, чтобы определить природу этого излучения", - пишут авторы.
Успех наблюдений отчасти обусловлен тем, что он не был обнаружен. Протопланетные диски запылены, и их трудно исследовать. JWST имеет преимущество, поскольку может видеть инфракрасный свет. При использовании в режиме интерферометрии это мощный инструмент. Однако тот факт, что ему не удалось обнаружить никаких других планет, является прогрессом. "Кроме того, мы устанавливаем самые строгие ограничения на дополнительные планеты" в части диска. Эти ограничения помогут будущим исследователям изучить систему PDS 70 и другие внесолнечные системы. Полученные результаты также демонстрируют еще одну сильную сторону AMI: его способность проникать в те области пространства параметров, которые недоступны другим телескопам. "Кроме того, наши результаты показывают, что NIRISS/AMI может надежно измерять относительную астрометрию и контрасты молодых планет в той части пространства параметров (малые расстояния и контрасты от умеренного до высокого), которая уникальна для этого режима наблюдения и недоступна для всех других существующих средств на расстоянии 4,8 мкм", - объясняют авторы. JWST уже занял свое место в истории астрономии. Он оправдал свои обещания и уже внес значительный вклад в наше понимание космоса. Наблюдения телескопа в режиме интерферометрии с маскировкой апертуры еще больше укрепят его место в истории. "Здесь, используя возможности интерферометра Джеймса Уэбба, мы обнаруживаем PDS 70, ее внешний диск и две протопланеты, b и c. Это первые планеты, обнаруженные с помощью космической интерферометрии", - пишут авторы.
