詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)早期释放科学计划：直接观测系外行星系统的高对比度成像 I：从2-16微米波段对系外行星HIP 65426 b的观测
摘要：JWST提供的早期释放科学（ERS）冠状观察显示，我们使用近红外相机（NIRCam）从2-5$mu$m的波长范围内，以及中红外仪器（MIRI）从11-16$mu$m的波长范围内观测到了超级木星外行星HIP 65426 b。在约0.82"（86$^{+116}\_{-31}$ au）的分离距离上，HIP 65426 b在我们所观测的七个滤镜中都被清晰地检测到，这是JWST获得的第一个外行星图像，也是第一个超过5$mu$m直接探测到的外行星。这些观测结果表明，JWST的性能超过了其预测的标准，根据分离和减法方法的不同，所测得的5$sigma$对比度极限为1$ imes10^{-5}$和2$ imes10^{-4}$，分别对应于NIRCam的4.4$mu$m和MIRI的11.3$mu$m波长处的1"。这些对比度极限使得我们对于质量低至0.3$M\_mathrm{Jup}$的亚木星伴星在约100 au的分离范围之外具有敏感性。结合已有的地面近红外数据，JWST的光度测量数据可以很好地拟合1-16$mu$m内的BT-SETTL大气模型，涵盖了HIP 65426 b约97%的亮度范围。不考虑模型大气的选择，我们测量出的经验辐射功率为$mathrm{log}!left(L\_mathrm{bol}/L\_{odot} ight)$=-4.31至-4.14，从而为7.1$pm$1.2 $M\_mathrm{Jup}$的质量提供了可靠的约束。总的来说，这些观测结果确认了JWST在高对比度成像方面，为更详细地表征外行星种群提供了强大且令人兴奋的机会。
作者：Aarynn L. Carter, Sasha Hinkley, Jens Kammerer, Andrew Skemer, Beth A. Biller, Jarron M. Leisenring, Maxwell A. Millar-Blanchaer, Simon Petrus, Jordan M. Stone, Kimberly Ward-Duong, Jason J. Wang, Julien H. Girard, Dean C. Hines, Marshall D. Perrin, Laurent Pueyo, William O. Balmer, Mariangela Bonavita, Mickael Bonnefoy, Gael Chauvin, Elodie Choquet, Valentin Christiaens, Camilla Danielski, Grant M. Kennedy, Elisabeth C. Matthews, Brittany E. Miles, Polychronis Patapis, Shrishmoy Ray, Emily Rickman, Steph Sallum, Karl R. Stapelfeldt, Niall Whiteford, Yifan Zhou, Olivier Absil, Anthony Boccaletti, Mark Booth, Brendan P. Bowler, Christine H. Chen, Thayne Currie, Jonathan J. Fortney, Carol A. Grady, Alexandra Z. Greenbaum, Thomas Henning, Kielan K. W. Hoch, Markus Janson, Paul Kalas, Matthew A. Kenworthy, Pierre Kervella, Adam L. Kraus, Pierre-Olivier Lagage, Michael C. Liu, Bruce Macintosh, Sebastian Marino, Mark S. Marley, Christian Marois, Brenda C. Matthews, Dimitri Mawet, Michael W. McElwain, Stanimir Metchev, Michael R. Meyer, Paul Molliere, Sarah E. Moran, Caroline V. Morley, Sagnick Mukherjee, Eric Pantin, Andreas Quirrenbach, Isabel Rebollido, Bin B. Ren, Glenn Schneider, Malavika Vasist, Kadin Worthen, Mark C. Wyatt, Zackery W. Briesemeister, Marta L. Bryan, Per Calissendorff, Faustine Cantalloube, Gabriele Cugno, Matthew De Furio, Trent J. Dupuy, Samuel M. Factor, Jacqueline K. Faherty, Michael P. Fitzgerald, Kyle Franson, Eileen C. Gonzales, Callie E. Hood, Alex R. Howe, Masayuki Kuzuhara, Anne-Marie Lagrange, Kellen Lawson, Cecilia Lazzoni, Ben W. P. Lew, Pengyu Liu, Jorge Llop-Sayson, James P. Lloyd, Raquel A. Martinez, Johan Mazoyer, Paulina Palma-Bifani, Sascha P. Quanz, Jea Adams Redai, Matthias Samland, Joshua E. Schlieder, Motohide Tamura, Xianyu Tan, Taichi Uyama, Arthur Vigan, Johanna M. Vos, Kevin Wagner, Schuyler G. Wolff, Marie Ygouf, Xi Zhang, Keming Zhang, Zhoujian Zhang
论文ID：2208.14990
分类：Earth and Planetary Astrophysics
分类简称：astro-ph.EP
提交时间：2023-07-12