Новый метод анализа данных JWST позволил точно определить состав атмосферы экзопланеты WASP-39b
Международная группа астрономов разработала новый метод анализа данных космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST), который позволил в деталях определить химический состав атмосферы экзопланеты WASP-39b. Результаты исследования опубликованы на сервере препринтов arXiv.
Метод основан на фазово-разрешенной кросс-корреляционной обработке данных с разрешением собственных пикселей детектора. Ранее такой подход применялся только в наземной спектроскопии высокого разрешения. Теперь его впервые использовали для анализа архивных данных JWST, полученных в одном режиме — NIRSpec/G395H во время транзита планеты.
Ученым удалось детектировать и измерить содержание четырех основных молекул: H2O (водяной пар), CO (угарный газ), CO2 (углекислый газ) и SO2 (диоксид серы). При этом стандартные методы анализа тех же данных не смогли обнаружить CO — его сигнал был слишком слабым. Новый подход позволил зафиксировать CO с высокой достоверностью.
По данным исследования, CO оказался доминирующим углеродсодержащим веществом в атмосфере WASP-39b. На основе измеренных обилий астрономы вывели металличность [(C+O)/H] = 1,2 ± 0,2 и отношение углерода к кислороду C/O = 0,68^{+0,10}_{-0,14}.
Полученные значения согласуются с результатами предыдущих работ, которые требовали использования нескольких инструментов JWST. Таким образом, новый метод позволяет достичь той же точности по данным всего одного инструментального режима.
Авторы отмечают, что традиционные методы анализа тех же данных G395H давали смещенные и неточные значения металличности и C/O из-за отсутствия детектирования CO и неполного покрытия полос водяного пара. Новый подход устраняет эти ограничения.
Разработанный метод открывает новые возможности для изучения экзопланетных атмосфер по существующим и будущим данным JWST, позволяя извлекать максимум информации из каждого наблюдения. Это особенно важно для планет, где время наблюдений ограничено.
