Un espectro de transmisión, generado a partir de una única observación con el Generador de Imágenes de Infrarrojo Cercano y Espectrógrafo sin Rendija del Webb (NIRISS), revela las características atmosféricas del exoplaneta gigante gaseoso caliente WASP-96 b.
El espectro de transmisión se genera comparando la luz estelar filtrada a través de la atmósfera de un planeta al moverse alrededor de la estrella con la luz estelar sin filtrar detectada cuando el planeta se encuentra junto a ella. Cada uno de los 141 puntos de datos (círculos blancos) de este gráfico representa la cantidad de luz de una longitud de onda específica que el planeta bloquea y absorbe su atmósfera.
En esta observación, las longitudes de onda detectadas por NIRISS oscilan entre 0,6 micras (en rojo) y 2,8 micras (en el infrarrojo cercano). La cantidad de luz estelar bloqueada oscila entre aproximadamente 13 600 partes por millón (1,36 %) y 14 700 partes por millón (1,47 %).
Los investigadores pueden detectar y medir la abundancia de gases clave en la atmósfera de un planeta basándose en el patrón de absorción (la ubicación y la altura de los picos en el gráfico): cada gas absorbe un conjunto característico de longitudes de onda. La temperatura de la atmósfera puede calcularse basándose, en parte, en la altura de los picos: un planeta más caliente tiene picos más altos. Otras características, como la presencia de neblina y nubes, pueden inferirse a partir de la forma general de las diferentes porciones del espectro.
Las líneas grises que se extienden por encima y por debajo de cada punto de datos son barras de error que muestran la incertidumbre de cada medición o el rango razonable de valores reales posibles. Para una sola observación, el error en estas mediciones es notablemente pequeño.
La línea azul representa un modelo de mejor ajuste que tiene en cuenta los datos, las propiedades conocidas de WASP-96 b y su estrella (p. ej., tamaño, masa, temperatura) y las características supuestas de la atmósfera. Los investigadores pueden variar los parámetros del modelo (modificando características desconocidas como la altura de las nubes en la atmósfera y la abundancia de diversos gases) para obtener un mejor ajuste y comprender mejor la atmósfera real. La diferencia entre el modelo de mejor ajuste que se muestra aquí y los datos refleja simplemente el trabajo adicional que se requiere para analizar e interpretar los datos y el planeta.
Aunque el análisis completo del espectro requerirá más tiempo, es posible extraer varias conclusiones preliminares. Los picos marcados en el espectro indican la presencia de vapor de agua. La altura de los picos de agua, menor de lo esperado según observaciones previas, evidencia la presencia de nubes que suprimen las características del vapor de agua. La pendiente descendente gradual del lado izquierdo del espectro (longitudes de onda más cortas) indica posible neblina. La altura de los picos, junto con otras características del espectro, se utiliza para calcular una temperatura atmosférica de aproximadamente 725 °C (1350 °F).
Este es el espectro de transmisión infrarrojo de exoplanetas más detallado jamás obtenido, el primero que incluye longitudes de onda superiores a 1,6 micras con tan alta resolución y precisión, y el primero en cubrir todo el rango de longitudes de onda, desde 0,6 micras (luz roja visible) hasta 2,8 micras (infrarrojo cercano), en una sola toma. La velocidad con la que los investigadores han podido realizar interpretaciones fiables del espectro es una prueba más de la calidad de los datos.
La observación se realizó mediante el modo de espectroscopía sin rendija de un solo objeto (SOSS) de NIRISS, que consiste en capturar el espectro de un único objeto brillante, como la estrella WASP-96, en un campo de visión.
WASP-96 b es un exoplaneta gigante gaseoso caliente que orbita una estrella similar al Sol a aproximadamente 1150 años luz de distancia, en la constelación de Phoenix. El planeta orbita extremadamente cerca de su estrella (a menos de una vigésima parte de la distancia entre la Tierra y el Sol) y completa una órbita en menos de tres días y medio terrestres. Su descubrimiento, basado en observaciones terrestres, se anunció en 2014. La estrella, WASP-96, es algo más antigua que el Sol, pero tiene aproximadamente el mismo tamaño, masa, temperatura y color.
La ilustración de fondo de WASP-96 b y su estrella se basa en el conocimiento actual del planeta, tanto mediante espectroscopía NIRISS como mediante observaciones terrestres y espaciales previas. El Webb no ha capturado una imagen directa del planeta ni de su atmósfera.
NIRISS fue una contribución de la Agencia Espacial Canadiense. El instrumento fue diseñado y construido por Honeywell en colaboración con la Universidad de Montreal y el Consejo Nacional de Investigación de Canadá.
Para consultar la colección completa de las primeras imágenes y espectros del Webb, incluyendo archivos descargables, visite: https://webbtelescope.org/news/first-images
Créditos
Ilustración
NASA, ESA, CSA, STScI
| About The Object | |
|---|---|
| Object Name | WASP-96 b |
| Object Description | Hot Gas Giant Exoplanet |
| R.A. Position | 00:04:11.18 |
| Dec. Position | -47:21:38.29 |
| Constellation | Phoenix |
| Distance | 350 parsecs (1,150 light-years) |
| Dimensions | 1.2 times the radius of Jupiter (13.5 times the radius of Earth) 0.48 times the mass of Jupiter (153 times mass of Earth) |
| About The Data | |
| Data Description | This image was created with Webb data from proposal . It is part of Webb Early Release Observations. The Early Release Observations and associated materials were developed, executed, and compiled by the ERO production team: Jaclyn Barrientes, Claire Blome, Hannah Braun, Matthew Brown, Margaret Carruthers, Dan Coe, Joseph DePasquale, Nestor Espinoza, Macarena Garcia Marin, Karl Gordon, Alaina Henry, Leah Hustak, Andi James, Ann Jenkins, Anton Koekemoer, Stephanie LaMassa, David Law, Alexandra Lockwood, Amaya Moro-Martin, Susan Mullally, Alyssa Pagan, Dani Player, Klaus Pontoppidan, Charles Proffitt, Christine Pulliam, Leah Ramsay, Swara Ravindranath, Neill Reid, Massimo Robberto, Elena Sabbi, Leonardo Ubeda. The EROs were also made possible by the foundational efforts and support from the JWST instruments, STScI planning and scheduling, Data Management teams, and Office of Public Outreach. |
| Instrument | Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph (NIRISS), time-series Single-Object Slitless Spectroscopy (SOSS) mode |
| Exposure Dates | June 21, 2022 (6.4-hour observation time) |
| About The Object | |
|---|---|
| Object Name | A name or catalog number that astronomers use to identify an astronomical object. |
| Object Description | The type of astronomical object. |
| R.A. Position | Right ascension – analogous to longitude – is one component of an object's position. |
| Dec. Position | Declination – analogous to latitude – is one component of an object's position. |
| Constellation | One of 88 recognized regions of the celestial sphere in which the object appears. |
| Distance | The physical distance from Earth to the astronomical object. Distances within our solar system are usually measured in Astronomical Units (AU). Distances between stars are usually measured in light-years. Interstellar distances can also be measured in parsecs. |
| Dimensions | The physical size of the object or the apparent angle it subtends on the sky. |
| About The Data | |
| Data Description |
|
| Instrument | The science instrument used to produce the data. |
| Exposure Dates | The date(s) that the telescope made its observations and the total exposure time. |
| Filters | The camera filters that were used in the science observations. |
| About The Image | |
| Image Credit | The primary individuals and institutions responsible for the content. |
| Publication Date | The date and time the release content became public. |
| Color Info | A brief description of the methods used to convert telescope data into the color image being presented. |
| Orientation | The rotation of the image on the sky with respect to the north pole of the celestial sphere. |
