行星AF Lep b被誉为世界第一。2023年，它成为太阳系外直接观测到的质量最低的行星，并通过天体测量法确定了其质量。这种技术可以记录主星多年来的微小运动，以了解包括行星在内的轨道伴星。
目前，AF Lep b是詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)直接观测到的质量最低、角距最小的行星——也就是说，从地球上看，它与主星的距离非常近。相关研究成果最近发表在《天体物理学杂志通讯》上。
2300万年前，AF Lep b是一颗相对年轻的气体巨星。(相比之下，木星已有46亿年的历史。)这使得它非常明亮，因此成为了一个理想的观察对象。然而，由德克萨斯大学奥斯汀分校的研究生凯尔·弗朗森和约翰·霍普金斯大学的威廉·巴尔默领导的研究小组希望深入了解这颗行星，他们不得不争分夺秒地捕捉到它。这是因为它在轨道上逐渐靠近主星，离我们越近，观测难度就越大。
“AF Lep b正处于可检测的内缘。尽管它非常敏感，但JWST的尺寸比我们在地面上最大的望远镜还要小，”Franson解释道。“我们在更长的波长下观察，这使得物体看起来更模糊。当它们如此接近时，很难将一个源与另一个源区分开。”
更重要的是，JWST使用日冕仪来观察恒星附近的行星。这是一种阻挡恒星光线的工具，使得附近的物体得以显现。在AF Lep b与其恒星的角度分离处，日冕仪阻挡了90%以上的行星光线。当行星靠近恒星时，阻挡的光线会越来越多。
“传统观点认为，与地面设施相比，JWST对宽轨道上的低质量行星更敏感，但在发射之前，尚不清楚它在小距离上的竞争力，”德克萨斯大学天文学家、该研究的合著者布兰登·鲍勒(Brendan Bowler)表示。“我们确实在将仪器推向极限。”
AF Lep b绕其恒星运行大约需要25年。理论上，当它再次可见时，天文学家可以在恒星的另一侧捕捉到它的图像，但这可能需要十多年的时间才能实现。
为了确保不失去这个机会，团队申请并获得了总监的自由裁量时间。这是为关键的、时间敏感的观测预留的时间。在JWST上获得观测时间的提议竞争非常激烈，尤其是在这个特殊的名称下。
“这是第一个由研究生领导的主任自由支配时间项目，”鲍勒说。“它是系外行星领域中为数不多的几个之一。”
“两个研究生能够利用所有这些令人难以置信的技术创新，实在是了不起，”太空望远镜科学研究所的天文学家、该论文的合著者劳伦特·普耶奥补充道。
研究小组渴望深入了解AF Lep b的大气，因为在我们的太阳系中，直接观察到与气体巨星相似质量的行星是非常罕见的。根据他们的观察，这颗行星拥有非常活跃的大气，低层和高层之间的元素发生了对流混合。
“我们观察到的一氧化碳比我们最初预期的要多得多，”巴尔默解释说。“让这种气体进入地球高层大气的唯一方法是强大的上升气流。”
虽然了解更多关于AF Lep b的信息令人兴奋，但能够进行这些观察尤其值得注意。
“总体而言，这些数据是在JWST运行的第二年拍摄的。还有更多的事情要做。”“这不仅仅是关于我们现在所知道的行星。它也与我们即将发现的行星有关。这预示着我们将在未来几年看到一些令人兴奋的工作。”
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希望本篇文章《天文学家争相拍摄恒星周围的系外行星影像》能对你有所帮助！
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