Телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил новую гигантскую планету в системе Бета Живописца — одной из самых изученных планетных систем за пределами Солнечной. Объект, получивший обозначение Бета Живописца d, скрывался за ярким диском космической пыли, и найти его удалось по химическим следам в атмосфере.
Бета Живописца находится на расстоянии около 63 световых лет от Земли и выглядит очень молодой: её возраст оценивается примерно в 23 миллиона лет. Раньше астрономы знали о двух массивных планетах в этой системе — Бета Живописца b и c. Теперь их стало три. Это лишь вторая планетная система, где напрямую удалось сфотографировать как минимум три планеты.
Новая планета, по оценкам, минимум вдвое массивнее Юпитера, но среди трёх известных она самая лёгкая. Компьютерное моделирование показывает, что она обращается на расстоянии около 30 астрономических единиц от звезды — это сравнимо с орбитой Нептуна. При этом у неё самая широкая орбита из всех трёх, хотя она всё ещё находится внутри внутренней границы пылевого диска.
Открытие произошло случайно. Учёные исследовали атмосферу планеты Бета Живописца b с помощью спектрографа NIRSpec, который записывает изображение и спектр каждого пикселя. В данных вместо плавного спектра от пыли появился характерный «штрих-код» из линий поглощения угарного газа — типичный признак атмосферы гигантской планеты. Последующие наблюдения на инструменте MIRI подтвердили наличие водяного пара и метана.
Этот метод дал астрономам важное преимущество: спектр позволяет не только обнаружить планету, но и сразу изучать её температуру, химический состав и движение. Бета Живописца d стала первой планетой, которую нашли в основном благодаря спектроскопии среднего разрешения, а не прямому изображению.
Планета долго оставалась незамеченной из-за плотного пылевого диска, который рассеивает свет звезды, как туман. Из-за этого стандартные методы съёмки не могли отделить планету от пылевых структур. Открытие также помогает объяснить необычную архитектуру диска: его резко очерченную внутреннюю границу и другие детали, которые ранее связывали с возможной неоткрытой планетой.
Независимую проверку провела другая группа астрономов, использовавшая данные очень большого телескопа в Европейской южной обсерватории и камеры NIRCam на «Уэббе». Результаты исследования опубликованы в Astrophysical Journal Letters.
В ближайшее время учёные продолжат анализировать наблюдения, чтобы уточнить температуру, состав атмосферы и орбиту новой планеты. Это позволит лучше понять, как формируются планетные системы у молодых звёзд.