Эпсилон Инди Ab — газовый гигант, экзопланета, вращающаяся вокруг звезды Эпсилон Инди A, на расстоянии около 11,9 световых лет в созвездии Инда . Существование планеты было подтверждено в 2018 году. [1] Она вращается на расстоянии около 28 а. е. (почти так же далеко, как Нептун от Солнца) с периодом около 174 лет и относительно высоким эксцентриситетом 0,4 , а ее масса примерно в 6 раз больше массы Юпитера . [2] Она была напрямую получена с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба в 2023 году [3], а изображение было опубликовано в 2024 году. [4]
По состоянию на 2024 год [обновлять]Эпсилон Инди Аб является ближайшей экзопланетой, которую можно было напрямую сфотографировать, и с температурой около 275 К (2 °C ; 35 °F ), она также является самой холодной экзопланетой, которую можно было напрямую сфотографировать, и холоднее, чем все, кроме одного сфотографированного коричневого карлика (исключением является планетарная масса WISE 0855−0714 ). [4] Согласно прогнозам, основанным на эволюционных моделях, ее светимость составит около6,31 × 10 −8 L ☉ . [2]
Система Epsilon Indi также содержит пару коричневых карликов, Epsilon Indi Ba и Bb, на большом расстоянии от главной звезды. Таким образом, эта система представляет собой эталонный случай для изучения формирования газовых гигантов и коричневых карликов. [1]
Первое свидетельство существования Epsilon Indi Ab было обнаружено в 2002 году, когда измерения лучевой скорости Epsilon Indi, проведенные Эндлом и др., показали тенденцию, указывающую на планетарный компаньон с орбитальным периодом более 20 лет. Субзвездный объект с минимальной массой 1,6 МДж и орбитальным разделением примерно 6,5 а.е. находился в пределах параметров весьма приблизительных данных. [5]
Визуальный поиск с использованием Очень Большого Телескопа ESO нашел одного потенциального кандидата. Однако последующее исследование с помощью космического телескопа Хаббла NICMOS показало, что это был фоновый объект. [6] По состоянию на 2009 год поиск невидимого компаньона на 4 мкм не привел к обнаружению орбитального объекта. Эти наблюдения еще больше ограничили гипотетический объект массой в 5–20 масс Юпитера, орбитой между 10 и 20 а.е. и наклоном более 20°. С другой стороны, это может быть экзотический остаток звезды. [7]
Более длительное исследование лучевой скорости с использованием эшелле-спектрометра HARPS для продолжения выводов Эндла было опубликовано в статье М. Цехмейстера и др. в 2013 году. Результаты подтверждают, что, цитируя статью, «ε Ind A имеет устойчивую долгосрочную тенденцию, все еще объясняемую планетарным компаньоном». [8] Это уточнило наблюдаемую тенденцию лучевой скорости и указало на планетарного компаньона с орбитальным периодом более 30 лет и минимальной массой 0,97 М Дж . Тренд лучевой скорости наблюдался во всех наблюдениях, проведенных с использованием спектрометра HARPS, но из-за длительного периода, предсказанного только для одной орбиты объекта вокруг ε Indi A, более 30 лет, фазовый охват еще не был полным. [8]
В марте 2018 года в arXiv был опубликован препринт , подтверждающий существование Epsilon Indi Ab с использованием измерений лучевой скорости . [1] В декабре 2019 года подтверждение этой планеты вместе с обновленными параметрами как из лучевой скорости, так и из астрометрии было опубликовано Фабо Фэном и др. в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . Это исследование обнаружило большую полуось около 11,6 а.е., орбитальный период около 45 лет, эксцентриситет около 0,26 и массу 3,25 МДж . [9] Обновленные орбитальные решения были опубликованы в 2023 году , обнаружив более высокий эксцентриситет. [10] [11]
Прямая попытка получения изображений этой планеты с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба была выполнена в 2023 году [3] , а изображение было опубликовано в 2024 году. Масса и орбита обнаруженной планеты отличаются от предсказанных на основе наблюдений лучевой скорости и астрометрии. [4] Наблюдения JWST и VLT / VISIR предполагают наличие супер-Юпитера с массой около 6 масс Юпитера. Объект слабее, чем ожидалось, на более коротких длинах волн, что может быть связано с поглощением метаном , углекислым газом и оксидом углерода , обычно встречающимися на планетах-гигантах. Это может быть подтверждено в будущем с помощью спектра. Альтернативно это может быть объяснено облачной атмосферой. [12] Вторая попытка получения изображений этой системы для подтверждения природы этой планеты была одобрена. [13] Новые орбитальные параметры были рассчитаны с использованием архивных данных о лучевой скорости, астрометрии звезды-хозяина Hipparcos-Gaia и положения планеты по изображениям. Планета имеет большую полуось около 30 а.е., эксцентриситет 0,4 и наклон 104°. Разделение планеты и звезды составляет 4,1 угловой секунды по данным JWST MIRI и 4,8 угловой секунды по данным VLT VISIR. Она не обнаружена в наблюдениях VLT NaCo. [2] Температура 275 К немного теплее или похожа на температуру близлежащего Y-карлика WISE J0855−0714 (от 225 до 260 К или 285 К), что делает Эпсилон Инди Ab, вероятно, одним из самых холодных объектов, которые можно было напрямую увидеть за пределами Солнечной системы . При этой температуре, которая теплее, чем у Юпитера (T eff =125 К), [14], но холоднее 350 К, прогнозируется, что такая экзопланета может иметь облака из водяного льда и нижние слои сульфидных облаков. [15]
Мы соберем первые прямые изображения планеты с радиальной скоростью, нацелившись на Eps Indi Ab с помощью JWST/MIRI. [...] Наши моделирования подтверждают, что мы обнаружим тепловое излучение Eps Indi Ab с высокой достоверностью, независимо от свойств его облаков или тепловой эволюции.
Снимки JWST Cycle 1 Eps Ind A показывают кандидата-компаньона, который по цвету и величине соответствует массивной (~10Mjup) планете. Однако позиционный угол и масса кандидата отличаются от ожидаемых на основе моделей RV/астрометрических моделей орбиты компаньона - возможно, это говорит о том, что в этой системе есть две гигантские планеты, и только одна из них обнаружена на снимках MIRI.
