JWST - Космический телескоп имени Джеймса Уэбба

[Goodricke]

Вчера DELVIG опубликовал. Где ссылки на источники? 🤷‍♂️ Хм....

[DELVIG]

https://www.manchester.ac.uk/discover/news/manchester-astronomer-captures-stunning-images-of-the-ring-nebula-on-james-webb-space-telescope/

[Goodricke]

Обнаружена самая далёкая спиральная галактика во Вселенной

Международная команда астрономов под руководством Кристины Уильямс из NSF NOIRLab открыла самую удалённую из известных спиральных галактик. Она получила название Чжулун, что означает «Факельный Дракон» в китайской мифологии, и находится на расстоянии около 12,5 миллиарда световых лет от Земли. Открытие было сделано в рамках обзора PANORAMIC с помощью космического телескопа James Webb (JWST). Галактика обладает чёткой структурой, включая центральный балдж из старых звёзд и хорошо выраженные спиральные рукава, состоящие из более молодых светил. Её диаметр составляет около 60 тысяч световых лет, а масса звёзд превышает 100 миллиардов солнечных.

https://www.gazeta.ru/science/news/2025/04/16/25571066.shtml
https://new-science.ru/najdena-pervaya-planeta-na-perpendikulyarnoj-orbite-vokrug-pary-zvezd/
https://noirlab.edu/public/news/noirlab2516/
https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2025/04/aa53487-24/aa53487-24.html

[Goodricke]

Космический телескоп «James Webb», возможно, обнаружил скрытую сверхмассивную черную дыру в галактике Messier 83

Ранее Messier 83 считалась галактикой без активного ядра, но теперь появляются основания пересмотреть этот вывод.

Используя космический телескоп «James Webb», астрономы обнаружили признаки возможного активного галактического ядра в центре спиральной галактики Messier 83, также известной как Южное Вертело. Это открытие стало возможным благодаря наблюдениям в среднем инфракрасном диапазоне, выполненным с помощью прибора MIRI.

Ранее ученые долго пытались найти подтверждение существования сверхмассивной черной дыры в Messier 83, но безуспешно – ядро галактики скрыто за плотными облаками пыли, а признаки активности отсутствовали. Теперь «James Webb» зафиксировал высоко ионизированный неон в компактных регионах рядом с ядром – сигнал, который требует огромной энергии и не может быть объяснен обычными звездными процессами.

«Это открытие стало неожиданным. Такое излучение трудно объяснить чем-либо, кроме активности черной дыры. Предыдущие телескопы просто не могли обнаружить столь слабые и тонкие сигнатуры за слоем пыли», – рассказывают участники наблюдений.

Хотя наличие активного галактического ядра считается наиболее вероятным объяснением, астрономы продолжают рассматривать и другие сценарии, включая мощные ударные волны в межзвездной среде. Для окончательных выводов планируются дополнительные наблюдения с помощью других инструментов.

«Это пример того, как «James Webb» открывает новое в давно изученных объектах», – подчеркнули участники наблюдений. Ранее Messier 83 считалась галактикой без активного ядра, но теперь появляются основания пересмотреть этот вывод.

https://in-space.ru/james-webb-vozmozhno-obnaruzhil-skrytuyu-sverhmassivnuyu-chernuyu-dyru-v-galaktike-messier-83/
https://esawebb.org/news/weic2509/
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/adba5d

[Dayan]

Вчера в Архиве вышла статья об исследовании мининептуна TOI-270 d.
Evidence for sulfur chemistry in the atmosphere of the warm sub-Neptune TOI-270 d

Авторы заново проанализировали ранее опубликованные данные, использовав при этом независимый метод их редукции. Набор данных включает наблюдения с помощью NIRSpec G395H и NIRISS SOSS Джеймса Уэбба на длинах волн от 0.6 до 5.2 мкм.

В целом результаты исследования согласуются с предыдущими выводами: уверенно зафиксировано присутствие метана и углекислого газа (CH₄ и CO₂) в атмосфере, также с ещё большей, чем в предыдущих статьях уверенностью детектирован сероуглерод (CS₂).
Отличие от предыдущих исследований находится на красном участке спектра с NIRISS. Тут авторы идентифицируют либо богатую серой химию (присутствие таких веществ, как H₂CS и CS), либо CH₃Cl или CH₃F. Имеющиеся данные пока не позволяют различить эти два сценария.

Авторы также говорят, что данные почти не показывают присутствия диметилсульфида (CH₃)₂S из-за ограниченности сведений по непрозрачности для него. Но если он всё же будет надёжно обнаружен, например, при наблюдениях с помощью MIRI JWST, как это было в случае с K2-18 b, то это точно будет означать его абиогенное происхождение на такого типа планетах.
Напомню, что TOI-270 d – планета, имеющая радиус ~ 2.00 R⊕, массу ~ 4.20 M⊕, и среднюю плотность около 2.90 г/см³ (согласно наиболее поздней на данный момент статье). В отличие от K2-18 b, этот мининептун не находится в какой-либо зоне обитаемости, инсоляция на нём превышает земную в ~ 3.78 раза, т.е. промежуточная между инсоляцией на Венере и на Меркурии.

[vika vorobyeva]

Зарегистрирован инфракрасный избыток от системы WD 1856+534, включающей белый карлик и транзитную планету-гигант WD 1856+534 b: https://arxiv.org/pdf/2504.16982

29 июля 2024 года MIRI/JWST снимал фотометрию системы в лучах с длиной волны 5.6, 7.7, 10.0, 11.3, 12.8, 15.0 и 18.0 мкм. Был зарегистрирован инфракрасный избыток, соответствующий планете-гиганту с эффективной температурой 186 ± 7 К. Температура гиганта позволила оценить его массу – она не превышает 5.9 масс Юпитера. Предыдущий верхний предел на массу объекта достигал 13.8 масс Юпитера. Новый верхний предел однозначно помещает массу WD 1856+534 b в диапазон планетных масс.

Напомню, что WD 1856+534 b была представлена в сентябре 2020 года. Это первая и пока единственная планета с транзитом по диску белого карлика. Транзит скользящий, глубина транзита достигает 56%, а длится он всего 8 минут. Радиус планеты оценивается в 0.95 ± 0.02 радиусов Юпитера, т.е. это газовый гигант. Однако его точная масса остается неизвестной, поскольку в спектре белых карликов нет линий, и метод лучевых скоростей оказывается бессильным.

Интересно, что родительский белый карлик не такой уж и белый. Его возраст охлаждения достигает 5.4 ± 0.7 млрд. лет, и он остыл до 4920 ± 50 К. Полный возраст этой звезды авторы оценивают в 7.4-10 млрд. лет, находясь на главной последовательности, это была звезда позднего A или раннего F класса.

Орбитальный период WD 1856+534 b – всего 1.408 суток, большая полуось орбиты – 0.0209 ± 0.0014 а.е. Планета находится в области, лежавшей глубоко внутри красного гиганта, предшественника белого карлика. Существование этой планеты говорит о том, что уже после сброса оболочки звезды произошла миграция планеты вглубь системы, скорее всего, по механизму высокоэксцентричной миграции.

[diant]

14 апреля 2025 появился вот этот релиз. В препринтах он вышел еще в марте.
Я под впечатлением. Снята одна из моих любимых планетарок "Хрустальный шар" (ngc1514) в Тельце. Но как это выглядит в mid-IR! (Уэбб снимал в полосах 7.7, 12.8 и 25.5 мкм)
Я сделал видео с блинком Webb vs Обычный снимок из Вики. Полное ощущение, что это какая-то другая планетарная туманность....

[vika vorobyeva]

С помощью JWST NIRISS/SOSS и NIRSpec/G395H получен трансмиссионный спектр мини-нептуна GJ 3090 b (TOI-177 b): https://arxiv.org/pdf/2504.20428

Напомню, что эта планета массой 3.34 ± 0.72 масс Земли и радиусом 2.13 ± 0.11 радиусов Земли вращается вокруг красного карлика M2-класса с периодом 2.853 суток, ее эффективная температура 693 ± 18 К.
Совокупный трансмиссионный спектр был получен в диапазоне 0.6-5.2 мкм, наблюдали 4 транзита. Спектр почти плоский, обнаружена слабая линия метастабильного гелия 10833 Ангстрем с достоверностью 5.5 сигма. Высота линии (434 ± 79 ppm) говорит о сильной обогащенности атмосферы тяжелыми элементами. С достоверностью 3 сигма тяжелых элементов более чем в 100 раз больше, чем на Солнце даже при условии наличия плотной высотной дымки на уровне 1 микробар, наилучшая модель дает 2300-кратную обогащенность (средняя молекулярная масса атмосферных газов 27 г/моль).
 
К сожалению, на спектры сильно влияли пятна на звезде. GJ 3090 молодая (возраст ~ 1 млрд. лет) и активная, пятен много. Особенно эти пятна влияли на данные NIRISS – спектры, полученные с интервалом в полгода (6 декабря 2023 года и 4 июля 2024 года) довольно сильно различаются, особенно в ближнем ИК. Это мешает получить больше подробностей.

[LeMay]

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» впервые детально зафиксировал последствия поглощения планеты звездой

Это событие наблюдалось в Млечном Пути на расстоянии около 12 000 световых лет от Земли. Первоначально оно было обнаружено как внезапное увеличение оптической яркости Цвикки в 2020 году (классифицировано как ZTF SLRN-2020), но дальнейший анализ показал, что звезда поглотила планету, похожую на Юпитер.

В отличие от предыдущих гипотез, предполагавших, что звезда расширилась, чтобы охватить планету, новые наблюдения Уэбба указывают на то, что планета подверглась орбитальному распаду, постепенно приближаясь к звезде, пока не была полностью поглощена.

  Адекватное описание Сергеем Поповым произошедшего:
  В 2020 г. открыли интересное событие. Это т.н. "красная новая низкой светимости". Сразу же заподозрили, что это может быть поглощением звездой планеты.

Теперь представлены результата анализа наблюдений на JWST, проведенные через 2.5 года после события. Забегая вперед, то, что мы имеем дело с поглощением планеты звездой остается гипотезой. Авторам удалось более-менее определить параметры звезды. Это маломассивная звезда массой 0.7-0.85 солнечных. Точнее определить сложно из-за поглощения света. Тем не менее, оценка важна, потому что она означает, что поглощение произошло не из-за расширения звезды (для этого надо уйти с Главной последовательности). Значит, планета "вспиралилась" из-за приливного сокращения орбиты.

Если это было слияние, то планета была массивной (типа Юпитера или Нептуна). Скорее всего, планета не была разорвана приливами. Но, вообще говоря, неясностей много. К тому же, расчеты (не в этой статье) показывают, что такие события должны быть очень редкими.

[Dayan]

Хотя статья об исследовании атмосферы TOI-421 b в Архиве препринтов вышла ещё в начале января 2025 года, стоит рассказать о ней на Астрофоруме (ранее не выкладывалась). Есть повод это сделать – сегодня эта статья вышла в The Astrophysical Journal Letters (и вышел соответствующий пресс-релиз на сайтах NASA и JWST).
TOI-421 b: A Hot Sub-Neptune with a Haze-free, Low Mean Molecular Weight Atmosphere
NASA's Webb Lifts Veil on Common but Mysterious Type of Exoplanet

Авторы публикуют результаты исследования трансмиссионного спектра мининептуна TOI-421 b, полученного с помощью NIRISS и NIRSpec JWST в диапазоне длин волн 0.83–5 мкм.
Напомню, что TOI-421 b является одной из двух транзитных планет, известных на сегодняшний день в системе позднего жёлтого карлика TOI-421, имеющего светимость ~ 0.53 солнечной и возраст около 11 млрд лет (см. статью).
Планета обращается по орбите с периодом около 5.198 суток, и при массе ~ 6.7 M⊕ имеет радиус ~ 2.64 R⊕ (что даёт среднюю плотность ~ 2.0 г/см³). В предположении нулевого альбедо равновесная температура мининептуна ~ 922 K (инсоляция почти 173 земной).

Спектр указывает на атмосферу с низкой средней молекулярной массой, соответствующей солнечной металличности (2.3–2.7 а.е.м.!), и отсутствие заметного аэрозольного покрытия (дымки). В целом спектр не плоский с достоверностью ~ 6.8σ. Обнаружена вода с достоверностью ≳ 3σ, также пока с невысокой достоверностью открыты SO₂ и CO (но не обнаружены CO₂ и CH₄).

Доля водорода и гелия в составе планеты оценивается в 0.54–1.05% от её полной массы.

На прикреплённой картинке трансмиссионный спектр TOI-421 b.

[vika vorobyeva]

Авторы публикуют результаты исследования трансмиссионного спектра мининептуна TOI-421 b, полученного с помощью NIRISS и NIRSpec JWST в диапазоне длин волн 0.83–5 мкм.

Неожиданный и даже удивительный результат! Достаточно легкая, притом древняя и сильно нагретая планета не потеряла первичную атмосферу, сохранив солнечное содержание тяжелых элементов. Видимо, планеты размерного класса мини-нептунов отличаются самым широким разнообразием химического состава среди всех других планет.

[DELVIG]

В Архиве вышла статья, в которой авторы сообщают об обнаружении теплового излучения и подтверждают планетарную природу WD 1856+534 b, первой транзитной планеты, которая вращается вокруг белого карлика. WD 1856+534 b, планета размером с Юпитер, расположенная примерно в 80 световых годах от Земли, была впервые обнаружена в 2020 году. Она обращается вокруг белого карлика — остатка ядра звезды, когда-то похожей на Солнце, — каждые 1,4 дня. Первоначально ученые не были уверены, является ли этот объект планетой или коричневым карликом, так называемыми "неудавшимися звездами" Вселенной, поскольку у них были лишь ограниченные данные о температуре, полученные от ныне
 выведенного из эксплуатации космического телескопа "Спитцер". Однако новые данные, полученные с помощью JWST, теперь обеспечили гораздо более чувствительные измерения, позволив астрономам непосредственно определять излучение планеты и измерять ее массу и температуру. Наблюдения с помощью прибора среднего инфракрасного диапазона JWST (MIRI) выявили избыточное излучение белого карлика в среднем инфракрасном диапазоне, что согласуется с близкой орбитой планеты размером с Юпитер с температурой 186 К.
Таким образом WD 1856+534 b является самой холодной планетой, когда-либо наблюдавшейся непосредственно, превзойдя предыдущего рекордсмена, Eps Indi Ab.

На вкладке:
Изображение системы WD 1856+534 в ложных цветах, полученное с использованием трех диапазонов изображений JWST/MIRI: F770W (7,7мкм, синий), F1500W (15 мкм, зеленый) и F1800W (18 мкм, красный).Размер поля зрения составляет 74"× 113", что соответствует 1835a.u. × 2802a.u. на расстоянии 24,8пк от системы. (Смешанный) белый карлик и планета - это голубовато-белая звезда в центре изображения. Две яркие звезды в правой части поля зрения - это звезды-компаньоны белого карлика среднего размера, расстояние между ними составляет 1030 астрономических единиц. На снимке видны многочисленные яркие звезды и галактики на заднем плане.

https://www.space.com/astronomy/james-webb-space-telescope/james-webb-space-telescope-finds-coldest-exoplanet-ever-seen-and-it-orbits-a-dead-star
https://arxiv.org/abs/2504.16982

[Goodricke]

@DELVIG  Уже было сообщение Ответ #1725 от vika vorobyeva

[Goodricke]

Космический телесокп «Джеймс Уэбб» запечатлел на видео полярное сияние на Юпитере

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» запечатлел беспрецедентные детали полярных сияний крупнейшей планеты Солнечной системы. Эти танцующие огни на Юпитере в сотни раз ярче земных. Благодаря чувствительности «Уэбба» астрономы изучили феномен, чтобы глубже понять природу магнитосферы газового гиганта.

https://naukatv.ru/news/dzhejms_uebb_zapechatlel_na_video_polyarnoe_siyanie_na_yupitere
https://esawebb.org/news/weic2510/
https://www.space.com/astronomy/jupiter/jwst-watches-auroras-on-jupiter-glow-hundreds-of-times-brighter-than-those-on-earth-video
https://www.nature.com/articles/s41467-025-58984-z

https://www.youtube.com/watch?v=b1Fo2SvK6r8&ab_channel=VideoFromSpace  (youtube)

[Goodricke]

Космический телескоп Джеймс Уэбб впервые обнаружил водяной лёд в молодой звёздной системе

Астрономы давно подозревали, что в других планетных системах есть замёрзшая вода. Теперь это официально подтверждено. Джеймс Уэбб обнаружил кристаллический водяной лёд в пылевом диске вокруг звезды HD 181327, находящейся в 155 световых годах от нас.

https://www.vokrugsveta.ru/news/astronomy-zhdali-etikh-novostei-desyatiletiyami-zamerzshuyu-vodu-nashli-za-155-svetovykh-let-ot-zemli-id6351365/
https://science.nasa.gov/missions/webb/another-first-nasa-webb-identifies-frozen-water-in-young-star-system/
https://www.nature.com/articles/s41586-025-08920-4

[Foma]

arXiv:2505.11263: A Cosmic Miracle: A Remarkably Luminous Galaxy at z_spec=14.44 Confirmed with JWST



MoM-z14 - очередная заявка на рекордно далекую галактику. Объект был обнаружен в ходе предыдущих обзоров JWST, его фотометрическое красное смещение предварительно оценивалось в z_phot=14.9^+0.5_-1.5. 16 апреля с помощью NIRSpec был получен спектр низкого разрешения с R=λ/Δλ~100, в котором удалось распознать линии ионизованного азота, углерода и гелия и определить спектроскопическое красное смещение z=14.44±0.02, что соответствует 280 млн лет после Большого Взрыва. Как и прочие молодые галактики объект небольшой (<100 пк), но сравнительно яркий. Судя по спектральным линиям, он находится в короткой (~10 млн) и мощной вспышке звездообразования. Масса MoM-z14 оценивается в 10⁸ солнечных.
Невысокая значимость линий (3σ) и низкое разрешение спектра пока не позволяют достоверно заявить о новом рекорде. Однако яркость объекта вполне достаточна, чтобы перепроверить открытие силами ALMA, да и сам Вебб наверняка еще будет его наблюдать и уточнять характеристики.

[vika vorobyeva]

Транзит легкого газового гиганта WASP-107 b в линии (точнее, триплете) метастабильного гелия 1.083 мкм начинается за полтора часа до транзита в белом свете и продолжается до конца наблюдений, который наступил спустя час после окончания транзита в белом свете: https://arxiv.org/pdf/2505.20588
Это говорит о наличии горячей протяженной оболочки, простирающейся на 10-18 радиусов планеты.

Транзит в линии гелия 1.083 мкм наблюдали с помощью NIRISS/JWST 11 июня 2023 года. Максимальная глубина транзита достигала 2.395 ± 0.01%. Темпы оттока атмосферы оцениваются в 10¹² г/сек, температура оболочки – 7 тыс. К.
Общая картина происходящего – в приложенном файле.

[vika vorobyeva]

Сегодня в Архиве вышла статья о наблюдениях вторичного минимума и измерении температуры дневного полушария суперземли LHS 1140 c: https://arxiv.org/pdf/2505.22186

Напомню, что LHS 1140 c (она же GJ 3053 c) – суперземля массой 1.91 ± 0.06 масс Земли и радиусом 1.27 ± 0.03 радиусов Земли, вращающаяся вокруг красного карлика спектрального класса M4V с периодом 3.78 суток, ее температурный режим близок к температурному режиму Меркурия. В этой же системе более известна вторая планета – потенциально обитаемая океанида LHS 1140 b.
Наблюдали 3 вторичных минимума (заход планеты за звезду) с помощью MIRI в фильтре F1500W, т.е. в лучах с длиной волны ~15 мкм. Измерили температуру дневного полушария: 561 ± 44 К. Равновесная температура в предположении нулевого альбедо и неэффективного теплопереноса на ночную сторону составляет 537 ± 9 К. Таким образом, полученные данные совместимы с моделью черной планеты без атмосферы. Авторы накладывают сильные ограничения на возможную тонкую атмосферу LHS 1140 c: если она состоит из углекислого газа, ее давление у поверхности не превышает 10 миллибар (с достоверностью 3 сигма), а если из водяного пара, то не превышает 1 бар. Возможна также тонкая кислородная атмосфера.

Что не понравилось. БОльшая часть статьи посвящена выявлению, анализу и устранению сложных систематических погрешностей в полученных данных. Сразу возникают сомнения, а точно ли все погрешности правильно устранены

[vika vorobyeva]

С помощью NIRISS получен трансмиссионный спектр суперземли GJ 357 b: https://arxiv.org/pdf/2505.24462

Наблюдали единственный транзит, случившийся 22 ноября 2023 года, и то неполный (когда наблюдения начались, транзит уже шел, так что кривая блеска отрисовала только его окончание). Тем не менее, благодаря яркости родительской звезды, картинка получилась четкая и красивая. Был получен трансмиссионный спектр в диапазоне 0.85-2.85 мкм.
Спектр закономерно оказался плоским.
Напомню, что GJ 357 b – суперземля массой 1.84 ± 0.31 масс Земли, радиусом 1.22 ± 0.08 радиусов Земли и эффективной температурой 525 ± 11 К. Она вращается вокруг спокойного красного карлика спектрального класса M2.5V на расстоянии 22.6 звездных радиусов и делает один оборот за 3.93 суток.

Авторы сравнили спектр с атмосферными моделями и исключили атмосферу с содержанием тяжелых элементов меньше 100 солнечных (средняя молекулярная масса < 4 г/моль) и с облаками глубже 0.01 бар. Допустима азотная атмосфера с примесью углекислого газа и атмосфера солнечного состава, обогащенная тяжелыми элементами в 250 раз и выше.
Авторы проанализировали перспективы трансмиссионной спектроскопии GJ 357 b и нашли, что для выявления азотно-углекислотной атмосферы понадобится пронаблюдать на NIRSpec от 3-4 до 9-10 транзитов (в зависимости от содержания углекислого газа). Также имеет смысл пронаблюдать на MIRI вторичный минимум – это позволит определить, есть ли там атмосфера вообще.

[DELVIG]

Новые снимки, сделанные JUST,  позволяют нам  увидеть небо инопланетного мира за пределами Солнечной системы. На прямых снимках экзопланеты газового гиганта, вращающейся вокруг звезды под названием YES-1, видны облака мелкого песка, дрейфующие высоко в ее атмосфере. Более того, аналогичные наблюдения за соседним миром показывают, что он окружен большим вращающимся диском, богатым оливином, минералом, который может образовывать драгоценный камень перидот иногда называемый хризолитом, который встречается здесь, на Земле.
Система YSES-1 находится всего в 306 световых годах от нас и содержит две известные планеты; YSES-1b, которая находится ближе к звезде на расстоянии 160 астрономических единиц, и YSES-1c, на расстоянии 320 астрономических единиц. Масса YSES-1c примерно в шесть раз больше массы Юпитера, в то время как YSES-1b больше по массе примерно в 14 раз больше Юпитера, что ставит ее на границу между планетами и коричневыми карликами. 
https://www.sciencealert.com/stunning-direct-images-of-alien-worlds-are-detailed-enough-to-reveal-clouds
https://www.nature.com/articles/s41586-025-09174-w